1.一种基于小蜂窝辅助的车联网传输方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:在车联网中基于最优效用匹配算法确定车辆和路侧单元RSU资源块的匹配;
在步骤S1中,存在I个传输车辆,J个接收车辆,各自的集合分别为将I个传输车辆和J个接收车辆一一配对,形成I个传输‑接收车辆对TX‑RXi,RSU的集合为U={U1,U2,…,Un},将M个资源块与小蜂窝用户一一配对,用Rm表示,资源块集合为R={R1,R2,…,Rm};
传输‑接收车辆对TX‑RXi表示为Vi,匹配的Un和Rm表示为URn,m,备选列表中UR的个数定义为匹配度,用p(Vi)表示,对于车辆Vi,选择URn,m的网络效用函数表示为:其中 μ=1表示车辆采用基于DSRC的V2I传输方式,表示车辆在DSRC网络传输下的能效: 其中,Pcir,v,Pcir,u分别表示相应车辆和RSU的电路功率;1‑μ=1表示车辆采用小蜂窝辅助的V2L通信传输方式, 表示车辆在小蜂窝网络传输下的能效, 其中Pcir,c表示相应小蜂窝基站用户的电路功率, 为传输车辆 到接收车辆 之间的信噪比, 为传输车辆 与小蜂窝基站之间的信噪比,为小蜂窝基站与接收车辆 通信之间的信噪比, 为小蜂窝用户Cm的信噪比; 为选择RSUn的竞价,其竞价集合表示为 为选择资源块RBm的竞价,其竞价集合表示为 其中所有 为相同的值;
对匹配问题进行优化求解,车辆TX‑RX组合i表示为Vi,RSUn和RBm组合为URn,m,备选列表中UR的个数定义为匹配度,用p(Vi)表示;
令Si,n,m∈{0,1},表示车辆Vi、Un和资源块Rm的配对关系,则优化问题表示为:
C2:
C3:
C4:
C5:
C6:
所述最优效用匹配算法包括以下步骤:A1:Vi计算所有满足SINR要求的UR效用值Ui,n,m,并按从大到小的顺序建立备选列表ψi,备选UR数量即为车辆的匹配度;重复上述步骤,直至网络中所有的车辆都获得其备选列表与匹配度信息,车辆通过相邻RSU相互传递参数信息;
A2:根据不同的匹配度来进行Vi与URn,m配对:当p(Vi)=0时,Vi通过小蜂窝基站进行辅助传输;当p(Vi)=1时,其具有最高优先级,可直接选择当前匹配到的UR;若多个匹配度为1的Vi都匹配到同一个UR,首先选择Ui,n,m最高的Vi与其UR匹配;当p(Vi)≥2时,选择Ui,n,m最大的URn,m与Vi匹配,若在备选列表ψi和ψj中,Ui,n,m和Uj,n,m值都为其列表中的最大值,则采用基于拍卖的能效资源分配算法,选择胜出的Vi与URn,m匹配;
A3:从车辆集合中去掉Vi以及与之匹配的URn,m,更新所有车辆匹配度并对备选列表重新排序,直至所有Vi都能有网络提供服务;
S2:当同一个RSU资源块在多个车辆的备选列表中网络效用值都为最大,采用基于拍卖的能效资源分配算法,包括以下步骤:B1:设定ΦU和ΦR的价格增量集合分别为 和k为迭代指数,在第k轮中网络效用值可表示为:B2:在第k+1轮竞价中, 的价格增加 由下式表示:则在第k+1轮的网络效用Ui,n,m和Uj,n,m分别为:B3:更新并生成新的备选列表ψi(k+1)、ψj(k+1),如Ui,n,m(k+1)和Uj,n,m(k+1)仍是备选列表ψi(k+1)、ψj(k+1)中的最大值,继续进行迭代;否则,选择当前最大的Ui,n,m,Vi与URn,m进行匹配,基于拍卖的能效资源分配算法结束;
S3:车辆得出基于小蜂窝辅助的车联网传输下最优匹配和功率分配方案。