路側(cè)單元通信中訪問請求隊列的研究

發(fā)光二極管（LED）發(fā)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(yīng)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。同時，通過采用信息技術(shù)（IT）可對LED燈進(jìn)行控制，將LED燈和IT結(jié)合便可實現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)通信的可見光通信（VLC），其被認(rèn)為是下一代無線通信系統(tǒng)中最具潛力的通信方式。在傳統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)中，基于射頻技術(shù)的通信服務(wù)常產(chǎn)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(tǒng)可以與汽車其它射頻系統(tǒng)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(chǔ)設(shè)施如路燈、交通信號燈、汽車前照燈正在轉(zhuǎn)變應(yīng)用LED燈。通過重復(fù)使用這些照明基礎(chǔ)設(shè)施可使智能交通系統(tǒng)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

一般情況下，VLC采用照明強(qiáng)度調(diào)節(jié)機(jī)制，利用光的強(qiáng)度來傳遞數(shù)據(jù)。該機(jī)制不能支持多用戶同時進(jìn)行信息傳遞。同時，背景燈光和日光引發(fā)的環(huán)境噪聲影響，使得該機(jī)制不能很好地滿足通信需求。采用多編碼可變脈沖調(diào)制（MCVPPM）機(jī)制，利用波長傳遞數(shù)據(jù)，可解決多用戶信息傳遞的問題并減輕光噪聲環(huán)境的影響。進(jìn)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(jìn)行服務(wù)。在光噪聲影響較為強(qiáng)烈的環(huán)境下，對光電探測器接收到的光信號進(jìn)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(jī)制，對城市環(huán)境進(jìn)行模擬，設(shè)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(cè)的路燈高度為8m、間隔為24m。分別模擬路燈為信號發(fā)射源、4輛汽車進(jìn)行信號接收和4輛汽車前照燈作為信號發(fā)射源、路燈進(jìn)行信號接收兩種情況。改變不同的發(fā)射功率，計算路燈和汽車接收信號的信噪比和誤碼率。結(jié)果顯示：路燈作為信號發(fā)射源時，發(fā)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(fā)射源時，發(fā)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