車(chē)輛間一維網(wǎng)絡(luò)的連通性和容量分析

（Analysis of Connectivity and Capacity in 1-D Vehicle-to-Vehicle Networks）

汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)可用于智能交通系統(tǒng)（ITS）及汽車(chē)間的數(shù)據(jù)傳輸。如圖一所示，在汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)中，通信可以分為兩種模式：車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）通信和車(chē)輛到車(chē)輛（V2V）通信。車(chē)輛與路邊單元（RSU）通信以接入骨干網(wǎng)絡(luò)，稱為V2I通信。通過(guò)V2I通信，智能交通系統(tǒng)（ITS）服務(wù)器可以收集來(lái)自所有車(chē)輛的交通數(shù)據(jù)并將交通信息發(fā)送給其他車(chē)輛。由于車(chē)輛的移動(dòng)性，V2V網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是隨時(shí)間變化的，這將使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的分析和評(píng)估變得復(fù)雜。

我們的研究主要針對(duì)在單向高速公路上兩個(gè)相鄰RSU之間的，然而，傳輸范圍具有隨機(jī)性，這將影響網(wǎng)絡(luò)連接，同時(shí)傳輸車(chē)輛之間的干擾和流量分布不均勻也可能會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)連接，在本文中假定最大傳輸范圍是確定性的。

在n個(gè)車(chē)輛以泊松分布隨機(jī)到達(dá)的假設(shè)下，我們的分析表明，車(chē)輛在給定距離D內(nèi)的空間分布是均勻的，并且要完全連接的車(chē)輛的平均數(shù)量大約為

圖一 由n輛車(chē)輛和兩個(gè)RSU組成的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)

RT代表車(chē)輛的最大傳輸范圍。如果采用隨機(jī)接入方案，則平均只有(1 / 2)(1 -e-2)n個(gè)由兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)組成的鏈路同時(shí)連接，因此期望的網(wǎng)絡(luò)容量將以與(1 / 2)(1 -e-2)n成倍數(shù)增加。