一种车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括：分别获取基站覆盖范围内对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率，其中，对V2V链路共享同一频谱；基于各最优服务率获取相应的最优发射功率；根据最优采样间隔以及最优发射功率，向各V2V链路分配相应通信资源。通过本申请方案的实施，对V2V链路的采样间隔以及发射功率进行联合优化，有效保证了V2V链路的信息传输时效性。有效保证了V2V链路的信息传输时效性。有效保证了V2V链路的信息传输时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在车联网技术的支持下，可以实现车辆与车辆(V2V，vehicle
‑
to
‑
vehicle)、车辆与人、车辆与周围设施的连接通信，车辆可以通过车联网收集到周围车辆、道路的状态信息，相比于单车智能，车联网技术在实现车车和车路间的协同感知方面作用更加明显。在车联网技术中，车辆与车辆通信通常用来交互安全类的实时状态信息(如位置、加速度、速度等)，这对信息传输的时效性有较高的要求。并且随着第五代移动通信技术(5G)的成熟以及大规模的商用，进一步促进了V2V的发展，其中超可靠低时延作为国际电信联盟划分的5G三大应用场景之一，在实现蜂窝网络V2V通信上提供了有力的支持。。
[0003]在V2V通信中，无线信道会因为车辆的高速移动而快速变化，这给V2V通信的服务质量带来的巨大的挑战，在复杂多变的信道条件下，如何通过合理的资源分配以保证通信的质量使得信息传输能够有很好的时效性引起研究者的广泛关注。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质，至少能够解决相关技术中缺乏有效的通信资源分配手段所导致的信息传输时效性无法得到保证的问题。
[0005]本申请实施例第一方面提供了一种车联网资源分配方法，包括：
[0006]分别获取基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率；其中，所述N对V2V链路共享同一频谱；
[0007]基于各所述最优服务率获取相应的最优发射功率；
[0008]根据所述最优采样间隔以及所述最优发射功率，向各所述V2V链路分配相应通信资源。
[0009]本申请实施例第二方面提供了一种车联网资源分配装置，包括：
[0010]第一获取模块，用于分别获取基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率；其中，所述N对V2V链路共享同一频谱；
[0011]第二获取模块，用于基于各所述最优服务率获取相应的最优发射功率；
[0012]分配模块，用于根据所述最优采样间隔以及所述最优发射功率，向各所述V2V链路分配相应通信资源。
[0013]本申请实施例第三方面提供了一种电子装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述本申请实施例第一方面提供的车联网资源分配方法中的各步骤。
[0014]本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程
序，计算机程序被处理器执行时，实现上述本申请实施例第一方面提供的车联网资源分配方法中的各步骤。
[0015]由上可见，根据本申请方案所提供的车联网资源分配方法、装置及计算机可读存储介质，分别获取基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率，其中，N对V2V链路共享同一频谱；基于各最优服务率获取相应的最优发射功率；根据最优采样间隔以及最优发射功率，向各V2V链路分配相应通信资源。通过本申请方案的实施，对V2V链路的采样间隔以及发射功率进行联合优化，有效保证了V2V链路的信息传输时效性。
附图说明
[0016]图1为本申请第一实施例提供的通信系统的示意图；
[0017]图2为本申请第一实施例提供的车联网资源分配方法的流程示意图；
[0018]图3为本申请第一实施例提供的一种不同方案的结果对比图；
[0019]图4为本申请第一实施例提供的另一种不同方案的结果对比图；
[0020]图5为本申请第二实施例提供的车联网资源分配装置的程序模块示意图；
[0021]图6为本申请第三实施例提供的电子装置的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使得本申请的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]在相关技术中，V2V通信方案通常将某一时刻的状态信息视为一个信息包，然后将通信链路建模成为单到达单离开的排队系统。根据信息包到达过程、服务过程和服务原则划分不同的排队系统，信息包的到达间隔分布通常可以为定长分布、泊松分布、爱尔兰分布以及一般分布；信息包的服务时间分布通常为定长分布、几何分布以及一般分布；服务原则一般为先到先服务(FCFS，First Come First Serve)、后到先服务。通过建模成为某种特定的排队系统来分析信息包的时延或者信息年龄，在得到排队系统的通信时延或者信息年龄后，将问题建模成为优化问题利用优化理论寻找最优解。
[0024]然而，在许多实际的应用中，可能需要多个信息包组成一批来表征一个特定的状态，例如由一个高清摄像头所采样的一组高分辨率图像所表示的一个特定状态不能由一个数据包来表示而不失真；从排队系统的角度上看，发送端对数据包进行批量采样，除非该批中的信息包都被成功接收，否则接收端无法恢复该批所表示的状态。
[0025]为了解决相关技术中缺乏有效的通信资源分配手段所导致的信息传输时效性无法得到保证的问题，本申请第一实施例提供了一种车联网资源分配方法，应用于如图1所示的通信系统，考虑一个基站覆盖范围内包含一个N对车辆的V2V通信网络，N对车辆共享一个大小为B的频谱，而基站作为调度中心进行资源分配。为方便表示，本实施例使用下标n表示第n对V2V链路。V2V链路间的信道增益为h
n
＝α
n
g
n
，其中α
n
和g
n
分别代表大尺度衰落和小尺度衰落分量，h
i，n
＝α
i，n
g
i，n
表示第i个链路发送端对第n个链路接收端的干扰。由于大尺度衰落分量在相对较长的距离才会发生明显的变化，因此，本实施例假设大尺度衰落分量是可以
向基站进行反馈且是已知的，这样能够有效减少信令开销。时间分成是离散的时间序列，多个离散的时隙组成一个时间块。V2V车辆的发送端每D
n
个时隙采样一批包含r
n
个信息包的状态数据到达一个无限大小的队列缓冲区，并按照FCFS的规则进行服务。为了保证可靠性，每个信息包会通过无错误的反馈信道进行传输，在传输失败的情况下会对未成功传送的数据包进行重传，直至传输成功，所以可以将传输成功的概率，即服务率表示为：
[0026][0027]其中P
i
和P
n
分别表示第i链路和第n链路的发射功率，σ2表示高斯白噪声的功率，γ
n
表示第n条链路的信干噪比，γ0表示一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车联网资源分配方法，其特征在于，包括：分别获取基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率；其中，所述N对V2V链路共享同一频谱；基于各所述最优服务率获取相应的最优发射功率；根据所述最优采样间隔以及所述最优发射功率，向各所述V2V链路分配相应通信资源。2.根据权利要求1所述的车联网资源分配方法，其特征在于，所述分别获取基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率的步骤，包括：对预设第一优化模型进行求解，分别得到基站覆盖范围内N对V2V链路的最优采样间隔以及最优服务率；所述第一优化模型表示为：以及最优服务率；所述第一优化模型表示为：以及最优服务率；所述第一优化模型表示为：其中，D
n
表示第n条所述V2V链路的批采样间隔，μ
n
表示第n条所述V2V链路的服务率，Δ
n，max
表示第n条所述V2V链路的最大允许平均信息年龄，N
+
为正整数集。3.根据权利要求2所述的车联网资源分配方法，其特征在于，所述第一优化模型的求解步骤，包括：针对各V2V链路分别设置二分搜索上界和二分搜索下界；其中，所述二分搜索上界表示为所述二分搜索下界表示为利用二分法求解误差为目标值时相应的第一服务率以及第二服务率；其中，所述第一服务率表示为所述第二服务率表示为所述第二服务率表示为按照预设更新条件更新所述二分搜索上界和所述二分搜索下界；其中，所述更新条件为：如果则更新二分搜索上界为如果则更新二分搜索下界为通过不断缩小搜索集直至将所搜索得到的目标二分搜索下界作为基站覆盖范围内各所述V2V链路的最优采样间隔，并得到对应的最优服务率。4.根据权利要求1所述的车联网资源分配方法，其特征在于，所述基于各所述最优服务率获取相应的最优发射功率的步骤，包括：结合所述最优服务率以及预设第二优化模型，获取相应的最优发射功率；所述第二优化模型表示为：为：为：
其中，P＝(P1，P2，
…
，P
N
)
T
表示功率向量，表示第n条所述V2V链路的最优服务率，P
i
和P
n
分别表示第i条所述V2V链路和第n条所述V2V链路的发射功率，σ2表示高斯白噪声的功率，γ
n
表示第n条所述V2V链路的信干噪比，γ0表示一个信息包传输成功的最小信干噪比要求，P
n，max
表示第n条所述V2V链路最大允许发射功率。5.根据权利要求4所述的车联网资源分配方法，其特征在于，所述第二优化模型的求解步骤，包括：将所述第二优化模型中首个约束条件变换为目标等式，其中，所述目标等式表示为：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭重涛，刘松涛，廖斌，梁乐，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：