1.一种基于毫米波的车载自组织网络性能分析方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1.建立基于毫米波的车载自组织网络,其中,车辆之间的通信使用毫米波;
S2.所述基于毫米波的车载自组织网络中车辆节点分布在单向直道路上,其到达过程服从齐次泊松点过程,通信链路分为视距链路和非视距链路,信道衰落服从指数分布,建立毫米波车联自组织网络的分析模型;
S3.根据毫米波车联自组织网络的分析模型,计算网络覆盖概率Pc;
S4.基于网络覆盖概率Pc,计算基于毫米波的车载自组织网络的传输容量λ*;
S5.基于传输容量λ*和网络覆盖概率Pc,计算基于毫米波的车载自组织网络的区域频谱效率ASE;
S6.基于网络覆盖概率Pc,计算基于毫米波的车载自组织网络的可达速率覆盖概率Pr。
2.如权利要求1所述的性能分析方法,其特征在于,基于毫米波的车载自组织网络化为主瓣和旁瓣的模型,G为天线毫米波波束的主瓣增益,g为天线毫米波波束的旁瓣增益,天线模型为如下:
前半部分的天线增益
后半部分的天线增益
干扰链路的天线增益
任意两个通信车辆之间通信链路的天线增益Gi、任意通信车辆与路边单元通信链路的天线增益Gj和GI同分布。
3.如权利要求1所述的性能分析方法,其特征在于,所述网络覆盖概率Pc的计算公式如下:
其中,
其中,T为信号与干扰加噪声比阈值,N0为环境噪声,Pt为车辆节点的发射功率,G为天线毫米波波束的主瓣增益,g为天线毫米波波束的旁瓣增益,r0为典型链路的长度,αL为视距链路的路径损耗指数,αN为非视距链路的路径损耗指数,LΦ为其他通信车辆引起的干扰,其中,LΦ=LΦFLΦB,LΦF为典型节点前方通信车辆引起的干扰,LΦF=LΦFLLΦFN,其中,LΦFL和LΦFN分别为该部分的视距干扰和非视距干扰,LΦB为典型节点后方通信车辆引起的干扰,LΦB=LΦBLLΦBN,其中,LΦBL和LΦBN分别为该部分的视距干扰和非视距干扰,LM为通信路边单元引起的干扰,LM=LMFLMB,LMF为典型节点前方通信路边单元引起的干扰,LMB为典型节点后方通信路边单元引起的干扰,λ为正在通信车辆的密度,ak、bk为归一化的天线增益,pk为典型节点波束方向指向的概率分布,pk∈{0.5,0.5},
其中,Ph为路边单元的发射功率,Pt为车辆节点的发射功率,ρ为通信链路中障碍物密度的参数,L为相邻两个路边单元的间距,y为典型节点到其前方第一个路边单元的距离。
4.如权利要求1所述的性能分析方法,其特征在于,所述传输容量λ*的计算公式如下:
其中,LM为通信路边单元引起的干扰,T为信号与干扰加噪声比阈值,N0为环境噪声,Pt为车辆节点的发射功率,G为天线毫米波波束的主瓣增益,r0为典型链路的长度,αL为视距链路的路径损耗指数,αN为非视距链路的路径损耗指数,FL、FN、BL、BN为中间变量,ak、bk为归一化的天线增益,pk为典型节点波束方向指向的概率分布,pk∈{0.5,0.5},ρ为通信链路中障碍物密度的参数,Pc为网络覆盖概率。
5.如权利要求1所述的性能分析方法,其特征在于,区域频谱效率ASE的计算公式如下:
ASE=λ*log2(1+T)Pc
其中,λ*为传输容量,Pc为网络覆盖概率,T为信号与干扰加噪声比阈值。
6.如权利要求1所述的性能分析方法,其特征在于,可达速率的覆盖概率Pr的计算公式如下:
Pr=P[Blog2(1+SINR)>RT]
其中,B为通信带宽,SINR为信干噪比,RT为信干噪比等于阈值T时的可达速率。