[发明专利]一种车联网中能效资源分配的优化方法

说明书

本发明涉及一种车联网中能量效率资源分配的优化方法，考虑车辆和路侧单元RSU连通的概率，然后通过加入缓存机制来减轻带宽，提高信息传输速率，减少延迟，再进行能量效率的资源分配，并对资源分配有关的参数进一步优化处理，能够最大限度地提高能量效率，使其能够更好地与现实相符合。

技术领域

本发明属于车联网技术领域，涉及车联网中能效资源分配技术，具体地说，涉及了一种车联网中能效资源分配的优化方法。

背景技术

车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。为了保证交通运行的安全性以及运输效率等相关性能，车联网主要提供了两种专用的通信方式：V2V通信(即车辆对车辆通信)和V2R通信(即车辆对路侧单元)。其中，V2V通信方式有助于获取实施道路交通信息，降低网络的时延，提高网络传输能力等；V2R通信方式能够提高网络可靠性、安全性以及用户的舒适程度。

V2R通信方式中，R表示路侧单元(英文：road side unit，简称：RSU)，其功能是直接与车辆中的车载单元(英文：on board unit，简称：OBU)进行信息交互，RSU可以独立地部署于道路两旁，用于大面积通信。RSU不仅可以通过无线网络与车辆进行通信，还可以接入互联网，扩展车联网的应用服务，在车联网中占有很重要的地位。

网络资源中的优化配置是以人们对网络信息资源的需求作为出发点，以追求网络信息资源的效率和质量为目标，进一步规划分配网络信息资源(如：时间、空间、频谱、能量等等)，最终达到为用户提供便利和信息资源被合理利用的目的。由于目前有关车联网中能量效率的资源分配问题研究较少，还未出现对车联网中能量效率进行资源分配的有效方法，因此，在采用V2R通信方式的车联网中，如何对车联网中能量效率进行有效资源分配，使其更好地与现实相符合，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种车联网中能量效率资源分配的优化方法，该方法考虑车辆与路侧单元RSU连通的概率，通过加入缓存机制减轻带宽，提高效率，再进行能量效率的资源分配，获得能量效率的最优分配，使其能够更好地与现实相符合。

为了达到上述目的，本发明提供了一种车联网中能量效率资源分配的优化方法，其具体步骤为：

通过相邻的两个路侧单元RSU之间的距离，判断车辆和路侧单元RSU是否能够连通；

若车辆与路侧单元RSU能够连通进行通信，当车辆向路侧单元RSU发出消息请求时，车辆向路侧单元RSU申请缓存容量，车辆与路侧单元RSU之间通过缓存容量传递信息，将单位时间内路侧单元RSU的平均缓存量C_a作为平均缓存速率，平均缓存量定义为C_a：

式中，为路侧单元RSU的平均单用户数据速率；q_a,m为每个车辆向路侧单元RSU申请的缓存容量，为已知量；M为车辆用户终端的集合；m为每个V2R通信场景内的车辆；ν_a,m为车辆连通矩阵，表示车辆和路侧单元RSU是否连通；y_a,m为车辆缓存矩阵，表示车辆是否申请到缓存容量；

将平均缓存速率与当前实时的信息传输速率相加获得当前的信息传输速率R(A,M)为：

式中，A为路侧单元RSU的集合,R_a,m为当前实时的信息传输速率，为资源分配优化参数，表示无线资源从路侧单元RSU到车辆用户终端的百分比；

计算频率效率，频谱效率为信息传输速率R(A,M)和带宽B的比值，即：

r_a,m＝R(A,M)/B (3)

式中，r_a,m为频谱效率；