车联网中面向移动速度差异化的多种用户联合通信优化设计

随着5G移动通信系统市场化日益成熟,车联网作为其重要组成部分引起了众多关注.在高速移动环境中,面向不同移动速度的各类用户能够提供高速率、高可靠、低时延的移动通信是一个亟需解决的问题.本文研究在车联网中基站向车辆用户和静态用户提供联合通信的吞吐量最大化问题.利用不同移动速度用户的信道状态信息统计特征差异化的特点,设计一种基于分层调制技术的多用户复用传输方案.为了满足两类用户业务的服务质量要求和随机到达业务数据队列的稳定性,设计一种动态跨层资源管理策略,包括:接入控制策略、低复杂度的用户调度方案和设计的多用户复用传输方案.针对多用户调度策略,给出了两种多用户调度算法,分别是最优的穷举搜索算法和次优的启发式搜索算法.仿真结果可以证明低复杂度的启发式搜索算法几乎能够达到和穷举搜索算法相同的吞吐量.在满足每个用户业务的服务质量要求和业务数据队列稳定性的条件下,该跨层资源管理策略揭示了吞吐量和传输时延之间的权衡关系.