基于V2I通信路測(cè)單元的訪問(wèn)請(qǐng)求隊(duì)列研究

現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)中，將路測(cè)單元安裝在路邊固定的基礎(chǔ)設(shè)施中，采用專(zhuān)用短程通信技術(shù)與車(chē)載單元進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)的識(shí)別等。車(chē)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使汽車(chē)不再被當(dāng)做是一種機(jī)械裝置，而被當(dāng)做一種智能移動(dòng)實(shí)體。若將智能交通系統(tǒng)與車(chē)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合，則可為駕駛員提供交通管理、道路監(jiān)察、遠(yuǎn)程區(qū)域連接等服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)這些服務(wù)，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)分配75MHz的頻譜用于汽車(chē)環(huán)境下的短程通信。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）針對(duì)汽車(chē)環(huán)境下的短程通信制定了兩種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.11p和 IEEE1609。 IEEE 802.11p協(xié)議采用單通道接入方式，IEEE 1609協(xié)議采用多通道接入方式。本文則對(duì)采用IEEE 1609協(xié)議的路測(cè)單元進(jìn)行研究，對(duì)其在多通道V2I（車(chē)與網(wǎng)）通信中的訪問(wèn)請(qǐng)求隊(duì)列進(jìn)行建模、分析和改進(jìn)，并給出了相應(yīng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。

路測(cè)單元采用先入先出的訪問(wèn)請(qǐng)求策略，即對(duì)路測(cè)單元先接收到的訪問(wèn)請(qǐng)求做出優(yōu)先響應(yīng)。過(guò)去對(duì)訪問(wèn)請(qǐng)求隊(duì)列建立的數(shù)學(xué)模型沒(méi)有考慮中途終止、中途阻斷和強(qiáng)制終止等行為。重新建模則需要考慮汽車(chē)的行駛模型，并將每輛汽車(chē)的行駛速度看做相互獨(dú)立并大致服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，各汽車(chē)到達(dá)路測(cè)單元覆蓋區(qū)域的時(shí)間服從指數(shù)分布。采用一個(gè)離散的隨機(jī)變量表示到達(dá)路測(cè)單元覆蓋區(qū)域的汽車(chē)類(lèi)型，變量不同的離散值代表不同類(lèi)型的汽車(chē)?；诙喾?wù)器排隊(duì)模型，建立路測(cè)單元多通道通信的訪問(wèn)請(qǐng)求隊(duì)列模型。采用基于JAVA的離散事件模擬器對(duì)建立的模型進(jìn)行仿真，將系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間、訪問(wèn)請(qǐng)求服務(wù)時(shí)間、訪問(wèn)請(qǐng)求中斷概率、訪問(wèn)請(qǐng)求強(qiáng)制終止概率、訪問(wèn)請(qǐng)求阻斷概率作為性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。仿真結(jié)果表明：①所建立的模型能夠很好地描述路測(cè)單元多通道通信中訪問(wèn)請(qǐng)求隊(duì)列情況；②若采用訪問(wèn)請(qǐng)求最后期限服務(wù)策略，則可以很好地處理訪問(wèn)請(qǐng)求中出現(xiàn)的中途終止、中途阻斷和強(qiáng)制終止情況。采用該策略后，訪問(wèn)請(qǐng)求阻塞改善70%，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間改善了22%～66%。

刊名：Pervasive and Mobile Computing（英）

刊期：2015年第21期

作者：Maurice Khabbaz

編譯：張振偉