基于动态交通业务特征的异构车联网接入调度优化策略研究

To satisfy the growing requirement of traffic business data, providing high quality services for the users of Internet of Vehicles(IoV) with integration of heterogeneous wireless network resources is the research focus in intelligent traffic. How to manage the dense, asymmetry uplink and downlink network resources has become a critical problem when regarding the traffic business data with high dynamic characteristics and variable direction. Focus on the access behavior of IOV, the goal of this research project is to address the theory and method of access scheduling strategy based on the business characteristics of users. After deriving the relationships between the business characteristics of IoV users and the qualities of networks service, we will found the scheduling boundaries of access strategy to achieve the cooperative management and the efficient utilization with different network resources. We will design an optimal access algorithm to give consideration to all the users' satisfactions. The profits and the losses of network selection and handover will be analyzed, and the model of interference architecture will be constructed in heterogeneous IoV. We will configure the parameters for network selection and handover based on the different business characteristics in IoV. We will analyze the influences of collaboration rules on access scheduling performance in the dense, asymmetry uplink and downlink networks. By optimizing the access scheduling strategy, the optimal network transmission performance will be obtained, and the qualities of service acquired by IoV users will be guaranteed. The accomplishment of the proposed project helps facilitate the development of network access technologies in IoV. Therefore, the research in the proposed project has both theoretical interest and practical value.

为满足日益增长的交通业务需求，融合异构网络资源为车联网用户提供更高质量的服务是智能交通领域的研究热点。如何以密集、上下行非对称的异构网络承载高动态、多变行为的交通业务是目前亟待突破的瓶颈。针对这一难题，本项目以车联网用户的接入行为为对象，拟研究基于用户业务特征的接入调度策略理论与方法。研究内容包括：探索车联网用户业务特征与网络服务质量间的对应关系，推导用户接入的调度界限，并设计兼顾全局满意度的接入策略，以实现不同网络资源的协同管理和高效利用；基于车联网场景特征，构建异构车联网的干扰架构模型，通过分析网络切换所带来的“收益-开销”关系，提供不同业务的网络选择和切换配置方案；分析密集上下行非对称网络中用户协作规则对接入调度性能的影响，并基于此优化接入调度策略，通过保障用户服务质量以获得最优的网络传输性能。本课题的研究工作有助于促进网络接入技术在车联网中的发展，因此具有较高的研究价值和实际意义。

为满足日益增长的交通业务需求，融合异构网络资源为车联网用户提供更高质量的服务是智能交通领域的研究热点。本项目将网络选择，网络切换，信道识别，协作传输等多种技术联合来解决针对车联网环境下接入调度优化策略的问题。具体研究内容包括：通过用户满意度和效用函数，基于传统香农容量的表达式，兼顾用户满意度和传输效率，提出了一种新型车联网网络选择策略；引入有效容量的概念，综合考虑影响车联网传输的因素，解决车联网信息传输中性能表征的问题，提出合理的网络选择算法；基于车辆位置与传输速率的相关性，寻找车联网用户最优的切换时间；考虑车辆速度与切换时延的影响，分析切换行为带来的传输量变化，判断切换的必要性，存在多个可用的目标接入点时，预测不同切换方案带来传输量的收益，设计最优的切换策略。根据视距与非视距信号在功率上的较大差异，提出了基于物理层峰均比的识别方法，并针对高速公路和城市交叉路口场景下非视距信号各个特征识别准确率进行分析比较；在高速公路中V2I/V2V网络协作策略研究，设计基于弹性分区的V2I/V2V网络协作策略，并通过建立高速公路解析模型分析出车辆用户数据下载可获得的吞吐量；基于异构协作车联网场景，综合考虑系统吞吐量和传输时延，提出一种利用异构协作通信来提高传输速率的算法。作为以车联网为研究场景的基础研究项目，本项目研究成果可以异构车联网中接入调度的策略以及资源的最大化利用提供解决思路，为智能交通，新一代通信技术等新兴应用做出理论铺垫。