Adaptive Transmission Power Ratio Control of SA and Data in D2D-based V2V Systems

Abstract

최근 도로에서의 안전성을 높이기 위한 방안으로 차량 간의 통신이 해결책으로 각광을 받아 이를 위해 여러 기술들이 활발히 논의되고 있다. 이 중 차량이 공공 안정성을 위해 자신의 차량 정보를 직접 통신 기반으로 주위 차량들에게 메세지를 보내는 방법이 존재한다. 이때 차량은 두 가지 종류의 패킷을 보내게 되는데 이 두 가지 패킷을 같은 시간 자원에 보내게 될 때 이 패킷들에 대한 전력 할당 문제가 발생하게 된다. 현재까지 이에 대한 성능 분석 및 메세지 수신율을 최대화하는 전력 할당 최적화 문제가 연구되어 있지 않다. 따라서 본 연구는 직접 통신 기반으로 차량 통신을 할 때에 메세지를 전달을 위해 보내는 두 가지의 패킷에 대한 전력 할당 문제를 최적화하는 것을 수행한다. 마지막으로 성능 분석은 실제 시스템 레벨에서의 시뮬레이션 결과와 비교하여 분석의 정확도를 확인한다.

Long-Term Evolution Vehicle-to-Everything (LTE V2X) communication has taken many attentions as key enabling technologies for public safety in road environments. LTE V2X systems are classified into two systems

cellular-based V2V systems and Device-to-Device (D2D)-based systems. This paper focuses on D2D-based systems. For the vehicle safety operation, all vehicles should transmit two types of packets. One is called as the scheduling assignment (SA) which delivers essential information for data reception, and the other is the data which includes dynamic information of the transmitting vehicle such as position, velocity, acceleration, etc. Since the power difference of two types of packets critically affects the performance of message reception, we propose the adaptive power control criterion in SA and data.

In this paper, we analyze the optimal power ratio of SA and data in limited total transmit power. This problem is analyzed based on stochastic geometry and solved as optimization problem which maximizes packet reception probability of vehicles. We also validate our analysis with system level simulation results.