Analytisches Modell für die Konnektivität in Fahrzeug- Ad-hoc-Netzwerken

Wir untersuchen die Konnektivität im ad-hoc-Netzwerk, das zwischen Fahrzeugen entsteht, die sich auf einer typischen Autobahn bewegen. Wir verwenden ein gängiges Modell in der Verkehrstheorie, bei dem ein fester Punkt auf der Autobahn vorbeifahrende Autos sieht, die durch Zeiten getrennt sind, deren Dauer exponentiell verteilt ist. Wir erhalten die Verteilung der Distanzen zwischen den Autos, was es uns ermöglicht, Techniken der Warteschlangentheorie zu verwenden, um die Konnektivität zu untersuchen. Wir erhalten die Laplace-Transformation der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Konnektivitätsdistanz, explizite Ausdrücke für die erwartete Konnektivitätsdistanz sowie die Wahrscheinlichkeitsverteilung und Erwartung der Anzahl der Autos in einem Konvoi. Anschließend führen wir umfangreiche Simulationen durch, um die gewonnenen Ergebnisse zu evaluieren. Das analytische Modell, das wir präsentieren, ist in der Lage, die Auswirkungen verschiedener Systemparameter, einschließlich straßenverkehrsbezogener Parameter (d.h. Geschwindigkeitsverteilung und Verkehrsfluss) und der Übertragungsreichweite von Fahrzeugen, auf die Konnektivität zu beschreiben. Um den Einfluss der Geschwindigkeit auf die Konnektivität genauer zu untersuchen, liefern wir Schranken, die unter Verwendung stochastischer Ordnungstechniken erhalten wurden. Unser Ansatz basiert auf der Arbeit von Miorandi und Altman, die das Problem der Verteilung der Konnektivitätsdistanz in das Problem der Verteilung der Beschäftigungsdauer einer gleichwertigen unendlichen Server-Warteschlange umformuliert haben. Wir verwenden unsere analytischen Ergebnisse zusammen mit allgemeinen statistischen Verkehrsdaten, um die Konnektivität in Fahrzeug- Ad-hoc-Netzwerken zu verstehen.