一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法技术

本发明专利技术属于互联网能源交易领域，具体涉及一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，包括：构建RSU、中继车辆和用户车辆三方之间的多媒体内容定价框架；根据传输速率、QoE评价标准和RSU服务成本制定用户车辆效用；根据支付RSU的佣金和传输能量消耗成本制定中继车辆效用；根据获得的服务成本和中继车辆支付的佣金与传输功率成本制定RSU效用；将RSU、中继车辆、用户车辆之间的交流合作建模为非合作Stackelberg博弈模型，根据三方效用计算最优策略。本发明专利技术同时考虑中继车辆、用户车辆和RSU三方之间的相互作用，不仅提高了QoE与中继车辆积极性，还解决了中继车辆的有限存储空间问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法


[0001]本专利技术属于互联网能源交易
，具体涉及一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法。

技术介绍

[0002]随着车辆通信网络飞速发展，智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)的兴起能够有效解决道路交通问题。ITS中车联网(Internet of Vehicles,IoV)的通信机制包括车辆与基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)和车与车(Vehicle to Vehicle,V2V)通信。IoV能够实现车辆和路边接入点(Access Point,AP)之间的自主数据交换。在此网络上，用户车辆对体验质量(Quality of Experience,QoE)的要求越来越高，这对车辆和路边基础设施的计算、存储空间的定价提出了更高的要求，使得IoV中如何均衡系统中各自的利益尤为关键。
[0003]目前，国际电信联盟等对用户的QoE整个服务过程进行拟人化评价，它由用户的主观感知来决定服务的满意度。但一些方法均是从用户单个角度评价QoE，并非从多角度考量整个系统模型对QoE的影响，而且系统中缺乏定价机制可能会导致网络资源的过度利用。
[0004]为了更好的均衡系统模型中的效益，已有研究者结合QoE和经济定价提出两方智能定价模型。IoV系统在定价后可以避免车辆试图高于所需服务的行为，以最佳的方式选择满足其需求的服务。但以上方案只研究了基础设施与终端用户双方之间信息交互，未考虑车辆与基础设施之间存在通信盲区的问题。
[0005]对上述问题，有学者提出V2I协作上行链路通信方案，以提高距离基础设施较远用户的性能。但这些方案将中继车辆的存储空间理想化，未考虑其空间有限的问题，导致终端用户的QoE低下以及中继车辆数据转发积极性并不高，进而一定程度上影响了用户的QoE。
[0006]综上所述，现有方案未考虑中继车辆存储空间有限与数据转发积极性低下进而影响到用户车辆QoE的问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，包括以下步骤：
[0008]S1：构建基于RSU、中继车辆和用户车辆三方之间的多媒体内容定价框架；
[0009]S2：对于用户车辆，根据传输速率、内容大小设定的QoE评价标准和RSU服务成本制定用户车辆效用；
[0010]S3：对于中继车辆，根据支付RSU的佣金和传输能量消耗成本制定中继车辆效用；
[0011]S4：对于RSU，根据获得的服务成本和中继车辆支付的佣金与传输功率成本之差进行建模，得到RSU的效用；
[0012]S5：将RSU、中继车辆、用户车辆之间的交流合作建模为非合作Stackelberg博弈模型，对于三方，根据RSU、中继车辆、用户车辆的效用采用反向归纳法求解达到纳什均衡，得
到三方的最优策略。
[0013]本专利技术的有益效果：
[0014]本专利技术同时考虑中继车辆、用户车辆和RSU三方之间的相互作用，根据存储空间利用率、内容数据大小和成本建立效用函数，利用反向归纳法得到最佳内容数据大小、最优空间利用率和最佳成本；不仅提高了QoE与中继车辆积极性，还解决了中继车辆的有限存储空间问题，较于传统车联网动态多媒体的内容定价方法有着一定的优势。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的基于车联网的动态多媒体定价流程图；
[0016]图2为本专利技术的基于车联网的动态多媒体定价三方交互图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，如图1所示，包括：
[0019]S1：构建基于RSU、中继车辆和用户车辆三方之间的多媒体内容定价框架；
[0020]S2：对于用户车辆，根据传输速率、内容大小设定的QoE评价标准和RSU服务成本制定用户车辆效用；
[0021]S3：对于中继车辆，根据支付RSU的佣金和传输能量消耗成本制定中继车辆效用；
[0022]S4：对于RSU，根据获得的服务成本和中继车辆支付的佣金与传输功率成本之差进行建模，得到RSU的效用；
[0023]S5：将RSU、中继车辆、用户车辆之间的交流合作建模为非合作Stackelberg博弈模型，对于三方，根据RSU、中继车辆、用户车辆的效用采用反向归纳法求解达到纳什均衡，得到三方的最优策略。
[0024]本专利技术假设用户车辆进入RSU的通信范围的数量遵循泊松分布，用户车辆以速度v进入RSU的通信范围内进行内容共享，RSU覆盖范围内的车辆被视为处于稳定状态，其中每辆车的速度保持相同且稳定。
[0025]在进行V2V和V2I通信时，无线信号在传输过程中可能会存在阴影衰落、多径衰落、路径损失等问题，因此上、下行链路的传输速率会受到影响，故V2X无线数据传输速率如公式所示：
[0026][0027]其中，B表示信道带宽，P表示信道内传输信号的平均功率，N0表示信道内部的高斯噪声功率，h表示信道增益。
[0028]如图2所示，在一个RSU通信覆盖范围内，RSU、中继车辆、用户车辆之间关于定价关系进行三方交互；若用户车辆想要获得多媒体内容d
j
，需要向RSU发送d
j
的请求，RSU接收到用户车辆的请求后，将d
j
发送给中继车辆中，与其周围用户车辆进行共享，因与用户车辆共
享需要成本消耗，用户车辆需要给中继车辆支付一定价格后，得到d
j
，中继车辆在利用自己的空余储存空间缓存RSU的d
j
并转发给其他车辆，需向RSU支付相应比例ε的佣金，此时的佣金也是RSU判断是否满足自己的策略，将代转d
j
发送给中继车辆。
[0029]移动的车辆在行驶过程中想要提高舒适性，有着不同的多媒体需求，车辆希望获得高质量的多媒体内容。在本专利技术，用户车辆对于内容的满意度问题转化为基于RSU的内容定价和中继车辆发送内容消耗的成本，选择合适的请求的d
j
的问题，同时合理地假设用户车辆的体验符合边际效用递减规律。因此，用户车辆的效用可以根据传输速率、内容大小设定QoE的评价标准，如式所示：
[0030][0031]其中，α1表示用于对QoE模型的可调正参数，表示用户车辆向RSU请求内容的帧序列J中请求内容d
j
的大小，l
j
表示请求内容d
j
的传输内容数据帧，r表示无线信道数据传输速率，表示用户车辆获得内容d
j
时所需的时间T...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，其特征在于，包括：S1：构建基于RSU、中继车辆和用户车辆三方之间的多媒体内容定价框架；S2：对于用户车辆，根据传输速率、内容大小设定的QoE评价标准和RSU服务成本制定用户车辆效用；S3：对于中继车辆，根据支付RSU的佣金和传输能量消耗成本制定中继车辆效用；S4：对于RSU，根据获得的服务成本和中继车辆支付的佣金与传输功率成本之差进行建模，得到RSU的效用；S5：将RSU、中继车辆、用户车辆之间的交流合作建模为非合作Stackelberg博弈模型，对于三方，根据RSU、中继车辆、用户车辆的效用采用反向归纳法求解达到纳什均衡，得到三方的最优策略。2.根据权利要求1所述的一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，其特征在于，构建基于RSU、中继车辆和用户车辆三方之间的多媒体内容定价框架，包括：在一个RSU通信覆盖范围内，RSU、中继车辆、用户车辆之间关于定价关系进行三方交互，若用户车辆想要获得多媒体内容d
j
，需要向RSU发送d
j
的请求，RSU接收到用户车辆的请求后，将d
j
发送给中继车辆中，与其周围用户车辆进行共享，因与用户车辆共享需要成本消耗，用户车辆需要给中继车辆支付一定价格后，得到多媒体内容d
j
，中继车辆在利用自己的空余储存空间缓存RSU的d
j
并转发给其他车辆，需向RSU支付相应比例ε的佣金，此时的佣金也是RSU判断是否满足自己的策略，将代转d
j
发送给中继车辆。3.根据权利要求1所述的一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，其特征在于，所述用户车辆效用，包括：其中，U
User
表示用户车辆的效用，QoE表示根据传输速率、内容大小设定的评价标准，α1表示QoE评价标准的比例系数，表示用户车辆向RSU请求内容的帧序列J中请求内容d
j
的大小，l
j
表示请求内容d
j
的传输内容数据帧，r表示无线信道数据传输速率，表示用户车辆获得内容d
j
时所需的时间T
j
，C
u
表示用户车辆向RSU的支付的服务成本，y
j
表示传输内容d
j
大小的单位成本。4.根据权利要求1所述的一种基于车联网多媒体内容交易的动态定价方法，其特征在于，根据支付RSU的佣金和传输能量消耗成本制定中继车辆效用，包括：其中，U
Relay
表示中继车辆的效用，P
R
和εP
R
分别表示来自内容用户车辆支付的内容成本和中继车辆向RSU支付的佣金，ε表示佣金比例，表示用户车辆向RSU请求内容的帧序列
J中请求内容d
j
的大小，l
j
表示请求内容d
j
的传输内容数据帧，y
...

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