[发明专利]面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法及系统

说明书

本发明属于通信技术领域，具体涉及车联网系统通信技术领域，公开了一种面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法及系统，所述面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法包括：基站获取覆盖范围内的车‑车链路的信道状态信息和车‑基站链路的信道状态信息；车‑车通信链路和车‑基站链路进行一对一配对来使用相同的频谱资源；对车‑车链路构建概率形式的可靠性约束；根据信道不确定性信息的分布，将概率形式的可靠性约束转化成可求解的分式形式约束；将车‑车链路和车‑基站链路的约束条件进行联立，得出功率控制问题可行的条件后，求出车‑车链路和车‑基站链路的最优发射功率。本发明能够明显提高车联网系统中通信链路的可靠性。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及车联网系统通信技术领域，尤其涉及一种面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法及系统。

背景技术

目前，车联网通信系统中包括车-基站链路和车-车链路。车联网通信系统中的车辆节点具有高移动性，因此车联网中的无线信道状态变化迅速。由于车-基站链路的信道状态信息能够直接反馈到基站，因此系统能够准确获得它的信道状态信息。但是车-车链路信道状态信息需要经过多跳才能反馈到基站，因此车-车信道状态信息的反馈具有一定的时间延迟。信道状态的反馈时延通常会导致发射机很难获得准确的信道状态信息。由于不确定信道状态信息的影响，传统的功率控制方法做出的功率控制结果往往很难满足理论设计要求，再加上车联网通信系统对通信链路的可靠性有着极高的要求，因此面向不可靠信道状态信息的功率控制就变的非常重要。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)由于车-车链路信道状态信息需要经过多跳才能反馈到基站，因此车-车信道状态信息的反馈具有一定的时间延迟。

(2)信道状态的反馈时延通常导致发射机很难获得准确的信道状态信息。

(3)由于不确定信道状态信息的影响，传统的功率控制方法做出的功率控制结果往往很难满足理论设计要求。

解决以上问题及缺陷的难度为：车联网系统中，通常情况下基站只能够准确的获取链路的大时间尺度信道状态信息，这将导致一个含有积分的优化问题。积分优化的求解需要较长时间的算法迭代，这样得出的功率控制解难以满足车联网中的时延要求。

解决以上问题及缺陷的意义为：解决以上问题后，能够为车联网系统提供一个具有低时延和高可靠特性的功率控制方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法及系统，旨在解决高速运动车联网环境下满足车联网高可靠通信需求的功率控制问题。

本发明是这样实现的，一种面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法，所述面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法包括：

基站对覆盖范围内的车-车链路的信道状态信息和车-基站链路的信道状态信息进行采样；车-车通信链路和车-基站链路进行一对一的配对来使用相同的频谱资源；由于车-车链路的信道状态信息的不确定性，对车-车链路构建一个概率形式的可靠性约束；根据信道不确定性信息的分布，将概率形式的可靠性约束转化成一个可求解的分式形式约束；通过将车-车链路和车-基站链路的约束条件进行联立，得出功率控制问题可行的条件后，求出车-车链路和车-基站链路上的最优发射功率。

进一步，所述面向不完美信道状态信息的车联网功率控制方法包括以下步骤：

步骤一，初始化网络参数，包括初始化各链路上面的发射功率，以及获取各链路上的信道状态信息；

步骤二，将概率形式的车-车链路服务质量约束转化为可计算的分式形式；

步骤三，计算车-基站链路的服务质量约束条件和分式形式的车-车链路服务质量约束的交点；