一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法。所述方法包括构建车联网中车辆与路侧单元进行通信的系统模型，并利用博弈论对功率分配过程进行分析，采用系统效用函数经过多次迭代使系统达到纳什均衡，进而完成对车辆及路侧单元的发射功率进行优化分配，减小车与路侧单元通信时各链路之间的干扰，进而改善通信链路质量，提升系统的吞吐量性能。

A power allocation method of car networking in vehicles and roadside units in communication

The invention discloses a power allocation method for vehicle networking in vehicles and roadside units in communication. The method includes the construction of vehicles and roadside units in the network communication system model, and use the game theory to analyze the power allocation process, the system utility function after several iterations to achieve the Nash equilibrium, and then complete the emission power of vehicles and roadside units to optimize the allocation, interference of each link between reduction unit the car and roadside communication, and improve communication link quality, improve the system throughput.

【技术实现步骤摘要】
一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法
本专利技术涉及车联网
，具体是一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法。
技术介绍
为满足人们对车载信息资源的迫切需求，车联网技术通过车与车、V2R(Vehicle-to-RoadsideUnit，车与路侧单元)的通信能够满足上述应用需求。然而，V2R通信时链路之间干扰大，且存在路径损耗、阴影衰落等因素，导致V2R通信链路不稳定、系统吞吐量低等问题，影响了车载信息系统的应用部署和发展。针对上述问题，本专利技术提出了一种V2R通信功率分配策略，该方法可减小各通信链路之间的干扰，有利于提升系统吞吐量性能。因此，研究一种车联网中路侧单元与车辆通信的功率分配方法具有重要实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的存在的问题，本专利技术提出一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法，RSU(RoadsideUnit，当路侧单元)与各车辆通信时，通过博弈的方法实现RSU发射功率的合理分配来降低V2R通信链路之间的干扰，提高通信链路的信干噪比，进而提高整个通信系统的吞吐量。实现本专利技术目的的技术方案是：一种车联网中车辆与路侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)构建由RSU、车辆组成的系统模型：在每辆车装上配有信号接收与发送装置，简称OBU(On Board Unit，车载单元)；RSU具有多个电台，每个电台采用波束成形技术实现在各自的信道上进行通信，支持与多辆车同时通信；RSU采用专用短距离无线通信方式与OBU进行通信，且通过有线或无线接入因特网；2)建立功率分配博弈模型：为了使得各车辆与RSU通信的功率达到均衡，通过建立功率分配博弈模型，提高步骤1)中建立的系统模型中Vk的吞吐量，博弈模型以Vk为参与者，RSU与Vk通信的发射功率pk为策略空间，Vk的效用函数被看作是...

【技术特征摘要】
1.一种车联网中车辆与路侧单元通信的功率分配方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)构建由RSU、车辆组成的系统模型：在每辆车装上配有信号接收与发送装置，简称OBU(OnBoardUnit，车载单元)；RSU具有多个电台，每个电台采用波束成形技术实现在各自的信道上进行通信，支持与多辆车同时通信；RSU采用专用短距离无线通信方式与OBU进行通信，且通过有线或无线接入因特网；2)建立功率分配博弈模型：为了使得各车辆与RSU通信的功率达到均衡，通过建立功率分配博弈模型，提高步骤1)中建立的系统模型中Vk的吞吐量，博弈模型以Vk为参与者，RSU与Vk通信的发射功率pk为策略空间，Vk的效用函数被看作是收到的报酬，映射到Vk的信干噪比，模型中引入价格函数，作为对其他车辆干扰的花费，形成带有警告的效用函数，Vk带有价格函数的效用函数uk的表达式为：uk＝SINRk-Sk(1)上述公式(1)中，Sk是价格函数，SINRk是Vk与RSU通信时链路的信干噪比，价格函数Sk的表达式为：上述公式(2)中，θ为其他车辆干扰的价格因子，pk为RSU与Vk通信的发射功率，hk为RSU到车辆Vk的复合信道，包括路径损耗与阴影衰落，Vk的吞吐量Ck表示为：Ck＝log2(1+SINRk)(3)根据上述Vk带有价格函数的效用函数，在一些限制条件下构建整个系统的非合作博弈功率分配的总效用函数U，表达式为：上述公式(4)中，Sk是价格函数，SINRk是Vk与RSU通信时链路的信干噪比，pk为Vk的发射功率；3)利用纳什均衡存在性定理来分析与判断步骤2)中的非合作博弈功率分配的总效用函数是否存在纳什均衡，如果构建的博弈模型存在纳什均衡，则执行步骤4)；否则建立的此模型是无效的，不能达到功率分配的最佳方案,修改步骤2)中车辆Vk的效用函数，并重新执行步骤2)，建立新的博弈模型；4)对步骤3)中的非合作博弈功率分配的总效用函数求一阶导数，使一阶导数为零，即进而求出RSU与车辆Vk通信的发射功率pk的表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：黄学文，李晓欢，姚荣彬，唐欣，梁二苗，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，桂林市国创朝阳信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45