路侧单元通信中访问请求队列的研究

路侧单元通信中访问请求队列的研究

发光二极管（LED）发出的光具有较高的亮度，与荧光灯和白炽灯相比具有使用寿命长、功耗低、效率高和响应灵敏度高等优点。同时，通过采用信息技术（IT）可对LED灯进行控制，将LED灯和IT结合便可实现超高速数据通信的可见光通信（VLC），其被认为是下一代无线通信系统中最具潜力的通信方式。在传统的智能交通系统中，基于射频技术的通信服务常产生电磁兼容（EMC）和电磁干扰（EMI）等问题。采用VLC的智能交通系统可以与汽车其它射频系统共存，不存在电磁兼容和电磁干扰等问题。此外，交通照明基础设施如路灯、交通信号灯、汽车前照灯正在转变应用LED灯。通过重复使用这些照明基础设施可使智能交通系统获得更好的经济效益。

一般情况下，VLC采用照明强度调节机制，利用光的强度来传递数据。该机制不能支持多用户同时进行信息传递。同时，背景灯光和日光引发的环境噪声影响，使得该机制不能很好地满足通信需求。采用多编码可变脉冲调制（MCVPPM）机制，利用波长传递数据，可解决多用户信息传递的问题并减轻光噪声环境的影响。进行多用户信息传递时，将可见光的波长分成若干个子波长，对不同的用户分配不同的子波长范围进行服务。在光噪声影响较为强烈的环境下，对光电探测器接收到的光信号进行波长过滤，改善光噪声引起的信息传输性能下降。为验证MC-VPPM机制，对城市环境进行模拟，设定城市道路共有宽度为3m的4条同向车道，每车道有1辆汽车，车道外侧的路灯高度为8m、间隔为24m。分别模拟路灯为信号发射源、4辆汽车进行信号接收和4辆汽车前照灯作为信号发射源、路灯进行信号接收两种情况。改变不同的发射功率，计算路灯和汽车接收信号的信噪比和误码率。结果显示：路灯作为信号发射源时，发射功率大于29W时，信噪比大于25dB，误码率小于0.001；汽车前照灯作为信号发射源时，发射功率大于9W时，信噪比大于30dB，误码率小于0.001。因此，两种情况下的信噪比和误码率均满足汽车通信的要求。

刊名：Photonic Network Communication（英）

刊期：2016年第1期

作者：Hyeon-Cheol Kim

编译：张振伟