兰州交通大学自动化与电气工程学院c-v2x 资源调度

一篇发表在《汽车工程》2026年第2期上的论文,来自兰州交通大学自动化与电气工程学院的研究团队,给大家分享了他们在C-V2X资源调度方面的新进展。为了解决多数据流传输时资源分配不均衡、利用率不高的老问题,研究人员提出了一种叫S-SPS的调度协议。这个协议专门盯着数据流生成的频率和服务需求,调整资源重选计数器(RC)的窗口参数,好让不同的数据流能得到差异化的对待。为了让系统性能更稳当,他们还用离散时间马尔可夫链(DTMC)建了个模型来分析。仿真结果也很喜人,不管是单流还是多流的场景,平均时延都降下来了,信道利用率和吞吐量也都上去了。 在背景方面,车联网是各国发展自动驾驶和电子信息产业的重点。C-V2X作为新一代车联网技术,靠着蜂窝网络给车辆周边环境提供了高可靠、低时延的连接,大大提升了安全和效率。它采用SC-FDMA技术把子频带划得好好的,支持多用户一起通信,干扰控制也做得不错。不过随着车辆越来越多,数据流的种类也越来越杂,频谱资源变得越来越紧张。大家都抢着用同一个资源,冲突的事情就多了起来,利用率自然就下降了。所以怎么缓解频谱短缺、把资源用好成了一个迫切要解决的问题。 研究内容主要有三块:首先是针对多优先级数据流优化调度协议;然后是利用DTMC模型来分析通信过程;最后是建立多目标优化模型来平衡时延和利用率。 在结果这块,研究人员给出了三种数据流对应的RC窗口参数数值:CAM用12到15这个范围,DENM用9到15,HPD用7到15的时候系统性能最好。接着他们求解了稳态方程得到了各个指标的数据。最直观的对比来了:在仿真实验里,新协议把平均时延最少降低了12毫秒,碰撞概率减少了9.52%,信道利用率提高了16.75%,吞吐量还增加了0.67Mb/s。 这篇文章的创新点在于针对车联网多数据流并行传输的难题提出来了一个基于优先级的C-V2X Mode 4调度方案。它通过分析四种数据包的生成频率和服务需求来优化RC窗口参数,实现了精细化管理。这不仅让频谱利用率上去了,还大大提升了通信质量(QoS)。这个研究为解决资源调度的难题提供了新的理论依据,也给智能交通系统整体性能的提升打下了坚实的技术底子。