[发明专利]一种基于毫米波的车载自组织网络性能分析法

权利要求书

1.一种基于毫米波的车载自组织网络性能分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.建立基于毫米波的车载自组织网络，其中，车辆之间的通信使用毫米波；

S2.所述基于毫米波的车载自组织网络中车辆节点分布在单向直道路上，其到达过程服从齐次泊松点过程，通信链路分为视距链路和非视距链路，信道衰落服从指数分布，建立毫米波车联自组织网络的分析模型；

S3.根据毫米波车联自组织网络的分析模型，计算网络覆盖概率P_c；

S4.基于网络覆盖概率P_c，计算基于毫米波的车载自组织网络的传输容量λ^*；

S5.基于传输容量λ^*和网络覆盖概率P_c，计算基于毫米波的车载自组织网络的区域频谱效率ASE；

S6.基于网络覆盖概率P_c，计算基于毫米波的车载自组织网络的可达速率覆盖概率P_r；

基于毫米波的车载自组织网络化为主瓣和旁瓣的模型，G为天线毫米波波束的主瓣增益，g为天线毫米波波束的旁瓣增益，天线模型为如下：

前半部分的天线增益

后半部分的天线增益

干扰链路的天线增益

任意两个通信车辆之间通信链路的天线增益G_i、任意通信车辆与路边单元通信链路的天线增益G_j和G_I同分布；

所述网络覆盖概率P_c的计算公式如下：

其中，

所述传输容量λ^*的计算公式如下：

其中，T为信号与干扰加噪声比阈值，N₀为环境噪声，P_t为车辆节点的发射功率，G为天线毫米波波束的主瓣增益，g为天线毫米波波束的旁瓣增益，r₀为典型链路的长度，α_L为视距链路的路径损耗指数，α_N为非视距链路的路径损耗指数，L_Φ为其他通信车辆引起的干扰，其中，L_Φ＝L_ΦFL_ΦB，L_ΦF为典型节点前方通信车辆引起的干扰，L_ΦF＝L_ΦFLL_ΦFN，其中，L_ΦFL和L_ΦFN分别为典型节点前方通信车辆引起的视距干扰和非视距干扰，L_ΦB为典型节点后方通信车辆引起的干扰，L_ΦB＝L_ΦBLL_ΦBN，其中，L_ΦBL和L_ΦBN分别为该典型节点后方通信车辆引起的视距干扰和非视距干扰，L_M为通信路边单元引起的干扰，L_M＝L_MFL_MB，L_MF为典型节点前方通信路边单元引起的干扰，L_MB为典型节点后方通信路边单元引起的干扰，λ为正在通信车辆的密度，a_k、b_k为归一化的天线增益，p_k为典型节点波束方向指向的概率分布，p_k∈{0.5，0.5}，P_h为路边单元的发射功率，P_t为车辆节点的发射功率，ρ为通信链路中障碍物密度的参数，L为相邻两个路边单元的间距，y为典型节点到其前方第一个路边单元的距离，FL、FN、BL、BN为中间变量。

2.如权利要求1所述的性能分析方法，其特征在于，区域频谱效率ASE的计算公式如下：

ASE＝λ^*log₂(1+T)P_c。

3.如权利要求1所述的性能分析方法，其特征在于，可达速率的覆盖概率P_r的计算公式如下：

P_r＝P[Blog₂(1+SINR)＞R_T]

其中，B为通信带宽，SINR为信干噪比，R_T为信干噪比等于阈值T时的可达速率。