路側單元通信中訪問請求隊列的研究

路側單元通信中訪問請求隊列的研究

發光二極管（LED）發出的光具有較高的亮度，與熒光燈和白熾燈相比具有使用壽命長、功耗低、效率高和響應靈敏度高等優點。同時，通過采用信息技術（IT）可對LED燈進行控制，將LED燈和IT結合便可實現超高速數據通信的可見光通信（VLC），其被認為是下一代無線通信系統中最具潛力的通信方式。在傳統的智能交通系統中，基于射頻技術的通信服務常產生電磁兼容（EMC）和電磁干擾（EMI）等問題。采用VLC的智能交通系統可以與汽車其它射頻系統共存，不存在電磁兼容和電磁干擾等問題。此外，交通照明基礎設施如路燈、交通信號燈、汽車前照燈正在轉變應用LED燈。通過重復使用這些照明基礎設施可使智能交通系統獲得更好的經濟效益。

一般情況下，VLC采用照明強度調節機制，利用光的強度來傳遞數據。該機制不能支持多用戶同時進行信息傳遞。同時，背景燈光和日光引發的環境噪聲影響，使得該機制不能很好地滿足通信需求。采用多編碼可變脈沖調制（MCVPPM）機制，利用波長傳遞數據，可解決多用戶信息傳遞的問題并減輕光噪聲環境的影響。進行多用戶信息傳遞時，將可見光的波長分成若干個子波長，對不同的用戶分配不同的子波長范圍進行服務。在光噪聲影響較為強烈的環境下，對光電探測器接收到的光信號進行波長過濾，改善光噪聲引起的信息傳輸性能下降。為驗證MC-VPPM機制，對城市環境進行模擬，設定城市道路共有寬度為3m的4條同向車道，每車道有1輛汽車，車道外側的路燈高度為8m、間隔為24m。分別模擬路燈為信號發射源、4輛汽車進行信號接收和4輛汽車前照燈作為信號發射源、路燈進行信號接收兩種情況。改變不同的發射功率，計算路燈和汽車接收信號的信噪比和誤碼率。結果顯示：路燈作為信號發射源時，發射功率大于29W時，信噪比大于25dB，誤碼率小于0.001；汽車前照燈作為信號發射源時，發射功率大于9W時，信噪比大于30dB，誤碼率小于0.001。因此，兩種情況下的信噪比和誤碼率均滿足汽車通信的要求。

刊名：Photonic Network Communication（英）

刊期：2016年第1期

作者：Hyeon-Cheol Kim

編譯：張振偉