【技术实现步骤摘要】
基于联盟区块链的跨运营商V2V视频内容分享方法
[0001]本专利技术属于网络
，具体是一种基于联盟区块链的跨运营商
V2V
视频内容分享方法
。
技术介绍
[0002]第五代无线网络
(5G
，
5th Generation Mobile Communication Technology)
为车联网
(IoV
，
Internet of Vehicles)
带来了前所未有的连接速度和性能
[1]，促进自动驾驶环境感知
、
道路娱乐等视频应用的飞速发展
。
由于无线电频谱的稀缺性，仅靠
5G
基站支持大规模的车载视频服务显得力不从心
。
另一个问题是车辆高速移动带来的车辆到基础设施
(V2I
，
Vehicle To Infrastructure)
连接频繁切换，降低了视频服务的稳定性
。
车对车
(V2V
，
Vehicle to Vehicle)
视频内容交付有助于缓解固定基础设施的存储与通信负担
、
扩大视频内容传输范围
、
降低内容交付延迟
[4]。
[0003]跨运营商
V2V
内容分享的目标是构建一个开放
、
安全
、
敏捷的车辆交互架构，打破运营商之间的隔阂，将不同运...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于联盟区块链的跨运营商
V2V
视频内容分享方法，其特征是包括：步骤
1)
构建基于联盟链的跨运营商
V2V
架构；步骤
2)
在跨运营商
V2V
架构下，采用基于综合匹配度的最优车群选择算法，在车辆声誉
、V2V
连接持续时间和可实现的传输速率的约束下，选择服务费成本最小的内容提供车辆；步骤
1)
中，跨运营商
V2V
架构包括：内容交付层
、
信息管理层和交易共识层；内容交付层：由具备缓存和通信能力的车辆
、
基站组成，负责实现跨运营商的视频内容交付；该层的功能是在跨运营商的
V2V
交易环境下，在确保视频内容稳定传输的同时完成交易上传；信息管理层：该层负责对车辆进行身份认证和安全性检查，以确保车辆满足安全和通信协议的要求；该层还记录和存储视频内容的发布信息和交易执行结果；交易共识层：该层负责跨运营商
V2V
视频内容交易的共识验证，以实现不同运营商车辆之间的价值交换；该层存储了执行内容交易的智能合约
、
交易验证需要频繁读写的车辆信誉值等信息；参与交易共识的节点必须就内容交付达成一致的共识，以确保所有的交易都是可信的；步骤
2)
中，最优车群选择算法的设计过程为：
2.1)
分析内容请求车辆获得内容所产生服务费的关联条件：根据可伸缩视频编码技术
SVC
技术，视频内容
n
被编码成
M
层，视频层索引的集合被表示为视频质量与视频层的数量有关；表示视频内容的集合，其中是视频内容的索引；
c
n,m
表示视频内容
n
的第
m
层视频层；内容请求车辆可获得的效用与所得视频的流行度及大小相关：当内容请求车辆从内容提供车辆
j
处接收视频层
c
n,m
时，所获得的效用
ω
j,n,m
被计算为：其中
f
n,m
表示
c
n,m
的流行度，
s
j,n,m
表示请求车辆从提供车辆
j
处获取到的
c
n,m
大小，表示车联网中视频层的平均大小，和
τ
都是可调参数；车辆
i
的相邻车辆集合中携带视频内容
n
的车辆索引集合表示为请求车辆
i
通过车辆获取视频内容
n
后，产生效用被计算为：
ω
j,n,m
表示通过车辆
j
处取得
c
n,m
的效用；车辆可获取的服务费与其信誉值成正相关：车辆
i
从获取
c
n,m
产生的服务费
κ
j,n,m
被计算为：其中
t
i,j,n,m
表示基站为车辆
j
上传视频层
c
n,m
交易的时间点，
t
i
'
,j,n,m
为车辆发起
交易请求的时间点，
r
j
表示车辆
j
的信誉值，
p
n,m
是视频层
c
n,m
的价格，
λ
都是可调节参数；如果邻近车辆没有缓存
c
n,m
，此时车辆
i
仅从基站获取
c
n,m
，车辆
i
从基站
b
获取
c
n,m
产生的服务费被计算为：其中，为可调参数；
ω
x,n,m
表示通过基站处取得
c
n,m
的效用；
2.2)
对多运营商协作模式下的车群选择问题建模，并求解：
2.2.1)
令二元决策变量
a
i,j,n,m
＝1代表内容请求车辆
i
选择内容提供车辆提供视频层
c
n,m
；对于车辆
i
发出视频内容
n
的请求，内容提供车辆选择问题被建模为的实质是在视频质量约束下求解尽可能节约服务费，其中，表示最优内容提供车辆集合；
Subject to:to:t
i
，
j
，
n
，
m
≤t
′
i
，
j
，
n
，
m
+t0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5c)a
i
，
j
，
n
，
m
∈{0,1}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5d)
若车辆
i
无法通过
V2V
模式获取所需内容，则采用
V2I
模式获取所需内容，此时，服务费成本达到最高位若通过
V2V
模式则可以获取全部的视频层，目标函数转变为此时的问题相当于从中寻找一组可以最小化服务费的车辆集合；在约束
(5a)
下，确保
c
n,m
的提供车辆满足最低信誉要求；
α
用于调整信誉值，
β
是内容流行度的权重因子，
r
j
代表车辆
j
的信誉值；在约束
(5b)
下，内容提供车辆
j
在可维系连接的时段
d
i,j
内，必须完成
c
n,m
的交付；其中
w
j
代表车辆
j
可实现的传输速率；视频内容交易之前，内容提供车辆需要通过基站上传交易请求至主链，以调用交易合约；如果基站上传交易时长
t
i,j,n,m
‑
t
，
i,j,n,m
超过规定时限
t0，将导致后续的车辆内容交易将终止；若车辆被选为
c
n,m
的提供车辆，则
t
i,j,n,m
必须满足约束
(5c)
；
2.2.2)
采用基于综合匹配度的车群选择算法求解问题的步骤包括：
(1)
全局变量
Min
和分别用来记录获取内容
n
所需的服务费总和与最优内容提供车
辆集合；
(2)
根据信誉值
、
可持续连接时间以及上传交易的延迟对
c
n...
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