一种增强车载网络性能的信道资源分配方法组成比例

一种增强车载网络性能的信道资源分配方法，属于物联网领域，用于增强车载网络性能的信道资源分配的任务。本发明专利技术考虑提供设备到设备技术支持的车载网络，这里的主要挑战是保证所有车辆到车辆链路的可靠性，同时最大化这些车辆到基础设施链路的各态历经容量和整体网络利用率。此外，每个信道应在一条V2I链路和多条V2V链路之间共享。研究了V2I和V2V链路的各种信道资源分配算法，其中有高需求的V2V链路可以共享多个V2I信道，以提高网络利用率。所提出的算法与其他算法进行了仿真实验对比，结果表明该算法在V2I容量、网络带宽效率、丢弃的V2V链路数和信道分配的运行时间等性能指标上都有所提高。都有所提高。都有所提高。

【技术实现步骤摘要】
一种增强车载网络性能的信道资源分配方法


[0001]本专利技术属于物联网领域，具体涉及一种增强车载网络性能的信道资源分配方法。

技术介绍

[0002]在现代智能交通系统中，车联网在减少交通拥堵，减少交通事故以及提供各种实时便捷服务方面发挥着重要作用。但是，它们都需要超可靠的低延迟通信，这对于当前的车联网应用是一个巨大的挑战。由于连接到物联网(Internet of Things,IoT)的车辆数量巨大，传统的车载自组网(Vehicular ad
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hoc network,VANET)逐渐发展成为了车联网(Internet of Vehicles,IoV)。车载无线网络以车辆和路旁单元为连接节点。诸如速度、方向、当前位置、交通信息、突然制动和安全警告之类的数据集在这些连接节点之间传输。车辆之间的直接连接称为车辆到车辆(V2V)通信，而车辆和基础设施节点之间的连接称为车辆到基础设施(V2I)通信。研究表明，车辆到一切(V2X)将减少目前80％的交通事故，并有助于引入更智能、更环保和更安全的地面交通系统。
>[0003]从V2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强车载网络性能的信道资源分配方法，其特征在于该方法主要包括如下步骤：第1、系统模型的构建：第1.1、车载网络模型；第1.2、功率分配模型；第1.3、无线资源共享模型；第1.4、问题公式化；第2、信道资源分配可选的子算法：第2.1、最大集群算法；第2.2、有限深度长度的深度优先搜索树算法；第2.3、带适应度函数的轮询算法。2.如权利要求1所述的增强车载网络性能的信道资源分配方法，其特征在于，步骤第1.1中建立了车载网络模型，它显示由eNB(EvolvedNode B)覆盖的高速公路的一部分，在这个网络中，有两种通信方式，即V2I和V2V，第一种有K对V2V车辆使用D2D(Device to Device)彼此直接通信，其中V2V信号传送器被表示为D2D的用户(DUs)；另一种考虑的通信类型是设有M辆车通过由eNB构建5G蜂窝系统的V2I链路进行通信，其中V2I信号传送器被表示为蜂窝用户(CUs)。3.如权利要求1所述的增强车载网络性能的信道资源分配方法，其特征在于，步骤第1.2中的功率分配模型如下，所有V2I链路都要通过信道传输数据，其中每个链路通过单个RB(Resource Block)(即F＝M)进行传输，因此，每个RB总是被单个V2I链路占用，此外，V2V链路的一部分可以利用RB与其V2I链路共享，因此，需要最优解决方案来分别向每个CU
m
(Centralized Unit)和DU
k
(Distributed Unit)分配功率等级和公式化的功率分配问题分为两个层次，第一层次是在同一RB中的特定V2I链路上分配第一个V2V链路时，第k个DU对的发射功率与第m个CU到eNB的发射功率的比率为：第一个V2V链路时，第k个DU对的发射功率与第m个CU到eNB的发射功率的比率为：第二层次是在网络具有一个以上的DU与CU共享同一个RB的情况下制定的，单个CU与多个DU的分析模型：其中，
通过忽略等式(3)中的σ2，可以得到，，可以得到，其中α
m,k
是慢衰落分量，是每条V2V链路为了链路可靠性应该保证的最小信噪干扰比，ρ0是V2V链路的中断概率，和分别是CU
m
和DU
k
分配功率等级，σ2是热噪声功率，和分别是CU和DU的最大允许功率。4.如权利要求1所述的增强车载网络性能的信道资源分配方法，其特征在于，步骤第1.3中无线资源共享模型如下，在选择了可以与V2I链路共享相同RB的所有可能的V2V链路之后，按照相同的过程剩余的V2V链路被其他CU的RB检查，此模型根据距离丢弃V2V链路，DU应该满足以下两个条件才可以和一个V2I链路共享RB，假设该RB已经被其他DU共享，应该满足以下两个条件才可以和一个V2I链路共享RB，假设该RB已经被其他DU共享，其中，是对于第f个RB上的V2I链路，从第m个CU到eNB的信噪干扰比，是对于第f个RB上的V2V链路，从DU
k
发送器到其接收器的信噪干扰比，d
m,B
是从CU
m
到eNB的距离，而即将到来的DU
Kup
的发送器到eNB的距离由表示，和d
k,k
分别表示从DU
Kup
发送器到DU
k
接收器的距离，以及DU
k
对之间的距离，γ
M
是约束(10)中规定的CU
M
(γ
M
＝2
r0
‑
1)的最小所需各态历经容量对应的最小SNIR(Signal to Interference plus Noise Ratio)，η表示路径损耗分量，最后，表示DU
Kup
和DU
k
的发射功率之间的比率5.如权利要求1所述的增强车载网络性能的信道资源分配方法，其特征在于，步骤第1.4中的问题公式化为：车载网络根据链路类型的不同有不同的需求，即V2I链路的大容量和V2V链路的低延迟、高可靠性，因此，V2I链路和V2V链路的资源分配问题被表述为：和V2V链路的低延迟、高可靠性，因此，V2I链路和V2V链路的资源分配问题被表述为：和V2V链路的低延迟、高可靠性，因此，V2I链路和V2V链路的资源分配问题被表述为：
其中,是对于第f个RB上的V2I链路，从第m个CU到eNB的信噪干扰比，是对于第f个RB上的V2V链路，从DU
k
发送器到其接收器的信噪干扰比，r0是每条V2I链路的最小基本数据速率，是每条V2V链路为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德干，王硕，张捷，张婷，王嘉旭，王法玉，陈洪涛，赵洪祥，高星江，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：