基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法技术

本发明专利技术涉及车联网系统中无线短距离通信技术领域，特别涉及一种基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，包括根据基站是否能够提供服务对计算资源进行管理，即当基站能够提供服务，即车辆在线时，利用车辆到基础设备技术将部分任务上传到移动边缘计算服务器进行任务卸载的计算，利用李雅普诺夫优化将随机优化问题解耦为独立的每帧优化，构建乘法漂移函数并最小化漂移和惩罚函数之和的上限，得到移动车辆的CPU周期频率、发射功率和带宽的最优分配；当基站不能提供服务，即车辆离线时；通过车到车技术采用多跳路由算法获得最优的路径来卸载计算任务；本发明专利技术方法能保持可靠的通信并且最大限度地提高系统的通信容量。最大限度地提高系统的通信容量。最大限度地提高系统的通信容量。

【技术实现步骤摘要】
基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法


[0001]本专利技术涉及车联网系统中无线短距离通信
，特别涉及一种基于 SDN和MEC的车联网移动性管理方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信和人工智能技术的飞速发展，物联网时代的车辆互联和智能化程度越来越高。车到车(V2V)、车辆到基础设备(V2I)和车辆到一切(V2X)通信可以利用IEEE 802.11p、毫米波(mm
‑
wave)甚至在对主蜂窝具有较高干扰的情况下复用蜂窝频率来实现用户通信。V2X通信时自动驾驶中必不可少的技术，可以显著提高道路安全性，更好地管理交通流量以减少汽油消耗和二氧化碳排放，实现众多应用等。如今，车载网络己成为交通系统的关键部分，使交通系统更加智能、安全和便捷。在越来越多的新型技术，列如，物联网(IoT)、增强现实 (AR)或者虚拟现实(VR)的推动下，移动网络面临着数据流量和连接数呈指数级增长的趋势。同时，一系列计算密集和对延迟敏感的新应用的出现给现有的车载网络提出了严峻的挑战。这些应用可能需要大量的计算资源，并且对时延敏感。移动边缘计算(M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，根据基站是否能够提供服务对计算资源进行管理，具体包括以下步骤：当基站能够提供服务，即车辆在线时，利用车辆到基础设备技术将部分任务上传到移动边缘计算服务器进行任务卸载的计算，利用李雅普诺夫优化将随机优化问题解耦为独立的每帧优化，构建乘法漂移函数并最小化漂移和惩罚函数之和的上限，得到移动车辆的CPU周期频率、发射功率和带宽的最优分配；当基站不能提供服务，即车辆离线时；通过车到车技术采用多跳路由算法获得最优的路径来卸载计算任务。2.根据权利要求1所述的基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，利用李雅普诺夫优化将随机优化问题解耦为独立的每帧优化，构建乘法漂移函数并最小化漂移和惩罚函数之和的上限，得到移动车辆的CPU周期频率、发射功率和带宽的最优分配包括：其中，Q
n
(t)为第t个时隙开始时车辆端的任务缓冲区的队列长度；D
n
(t)为车辆n产生的计算任务；D
l,n
(t)为车辆本地任务执行任务大小；D
r,n
(t)为车辆n卸载任务大小；V为非负控制参数用来权衡能耗和时延；E表示计算期望；N为请求车辆的集合；α(t)为带宽分配；f(t)为本地CPU周期频率；p(t)为发射功率。3.根据权利要求2所述的基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，与CPU周期频率有关的项进行分离并重新排列目标函数，得到CPU周期频率分配的目标函数，表示为：其中，E
l,n
(t)为在时隙t内车辆用户n的本地计算功率消耗。4.根据权利要求3所述的基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，求解CPU周期频率分配的目标函数，获取动车辆的CPU周期频率的最优分配，表示为：其中，为移动车辆的CPU周期频率；f
max
为车辆用户最大的CPU周期数；Q
n
(t)为车辆端任务缓冲区的队列长度；τ为时隙大小；κ为移动车辆CPU上的有效开关电容；λ
n
(t)为车辆任务所需的CPU周期数。5.根据权利要求2所述的基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，将CPU周期频率有关的项从中分离后，得到在时隙t内分配给车辆用户n的带宽比列α
n
(t)和传输功率分配P
n
(t)的目标函数，表示为：约束条件:0≤α
n
(t)≤1,0≤P
n
(t)≤P
max
其中，P
max
为车辆最大发射功率；P
n
(t)为传输功率分配。6.根据权利要求5所述的基于SDN和MEC的车联网移动性管理方法，其特征在于，采用粒子群算...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，李园园，刘开健，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：