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专利号: 2022107185766
申请人: 华南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车辆网络的频谱资源分配方法,所述车辆网络包括基站、若干个V2I链路以及若干个V2V链路,其特征在于,包括如下步骤:获取每个所述V2I链路的第一信道增益集合以及每个所述V2I链路的第一发射功率;

根据所述第一信道增益集合、第一发射功率以及资源块集合,对每个所述V2I链路进行频谱资源块分配,以使每个所述V2I链路占用一个频谱资源块,最大化所述V2I链路的信道容量;

将若干个所述V2V链路进行分簇,获得V2V链路簇集合;

获取每个所述V2V链路与每个所述V2I链路之间的第二信道增益集合,根据所述第二信道增益集合、所述V2V链路簇集合以及每个所述V2I链路,对每个所述V2V链路进行频谱资源块分配,以使所述V2V链路簇集合中每个V2V链路簇复用一个所述V2I链路的频谱资源块,对所述V2I链路干扰最小,最大化所述V2I链路的信道容量;

获取已分配频谱资源块的每个所述V2V链路簇中若干个V2V链路的状态信息,将所述状态信息输入至训练好的发射功率分配模型,获得每个所述V2V链路的最优发射功率,以使所述车辆网络的信道容量最大化;其中,每个所述V2V链路的状态信息包括若干个V2I链路对所述V2V链路的信道增益、剩余的V2V链路对所述V2V链路的信道增益以及所述V2V链路的负载信息;将所述若干个V2I链路对所述V2V链路的信道增益、剩余的V2V链路对所述V2V链路的信道增益以及所述V2V链路的负载信息转换为第一向量、第二向量以及第三向量,将所述第一向量、所述第二向量以及所述第三向量进行向量拼接,获得状态向量;将所述状态向量输入至训练好的功率分配模型,获得每个所述V2V链路的最优发射功率,以使所述车辆网络的信道容量最大化。

2.根据权利要求1所述的车辆网络的频谱资源分配方法,其特征在于:

所述根据所述第一信道增益集合、第一发射功率以及频谱资源块集合,对每个所述V2I链路进行频谱资源块分配,以使每个所述V2I链路占用一个频谱资源块的步骤,包括:将所述频谱资源块集合和若干个所述V2I链路分别作为第一加权二分图的第一顶点集和第二顶点集;其中,所述第一加权二分图的第一顶点集中每个顶点为一个频谱资源块,所述第一加权二分图的第二顶点集中每个顶点为一个V2I链路;

将所述第一加权二分图的第一顶点集和第二顶点集的顶点进行一一连接,获得若干条所述第一加权二分图的边;

根据所述第一信道增益集合和所述第一发射功率,计算每条所述第一加权二分图的边的权重;

当所述第一加权二分图的所有边的权重之和最大时,将与所述第二顶点集中每个顶点连接的频谱资源块作为每个所述V2I链路占用的频谱资源块。

3.根据权利要求1所述的车辆网络的频谱资源分配方法,其特征在于:

所述获取每个所述V2V链路与每个所述V2I链路之间的第二信道增益集合,根据所述第二信道增益集合、所述V2V链路簇集合以及每个所述V2I链路,对每个所述V2V链路进行频谱资源块分配,以使所述V2V链路簇集合中每个V2V链路簇复用一个所述V2I链路的频谱资源块的步骤,包括:将所述V2V链路簇集合和若干个所述V2I链路分别作为第二加权二分图的第一顶点集和第二顶点集;其中,所述第二加权二分图的第一顶点集中每个顶点为一个V2V链路簇,所述第二加权二分图的第二顶点集中每个顶点为一个V2I链路;

将所述第二加权二分图的第一顶点集和第二顶点集的顶点进行一一连接,获得若干条所述第二加权二分图的边;

根据所述第二信道增益和预设发射功率,计算每条所述第二加权二分图的边的权重;

当所述第二加权二分图的所有边的权重之和最小时,将与所述第一顶点集中每个顶点连接的一个V2I链路占用的频谱资源块作为每个所述V2V链路簇的频谱资源块。

4.根据权利要求1所述的车辆网络的频谱资源分配方法,其特征在于:

所述将若干个所述V2V链路进行分簇,获得V2V链路簇集合的步骤,包括:

获取若干个所述V2V链路的路径损失以及所述第二信道增益集合;

根据所述路径损失以及所述第二信道增益集合,将若干个所述V2V链路进行分簇,获得V2V链路簇集合。

5.一种车辆网络的频谱资源分配装置,包括:

信道增益集合获取模块,用于获取每个V2I链路的第一信道增益集合以及每个所述V2I链路的第一发射功率;

第一资源块分配模块,用于根据所述第一信道增益集合、第一发射功率以及资源块集合,对每个所述V2I链路进行频谱资源块分配,以使每个所述V2I链路占用一个频谱资源块,最大化所述V2I链路的信道容量;

链路簇集合获得模块,用于将若干个V2V链路进行分簇,获得V2V链路簇集合;

第二资源块分配模块,用于获取每个所述V2V链路与每个所述V2I链路之间的第二信道增益集合,根据所述第二信道增益集合、所述V2V链路簇集合以及每个所述V2I链路,对每个所述V2V链路进行频谱资源块分配,以使所述V2V链路簇集合中每个V2V链路簇复用一个所述V2I链路的频谱资源块,对所述V2I链路干扰最小,最大化所述V2I链路的信道容量;

发射功率获得模块,用于获取已分配频谱资源块的每个所述V2V链路簇中若干个V2V链路的状态信息,将所述状态信息输入至训练好的发射功率分配模型,获得每个所述V2V链路的最优发射功率,以使所述车辆网络的信道容量最大化;其中,每个所述V2V链路的状态信息包括若干个V2I链路对所述V2V链路的信道增益、剩余的V2V链路对所述V2V链路的信道增益以及所述V2V链路的负载信息;将所述若干个V2I链路对所述V2V链路的信道增益、剩余的V2V链路对所述V2V链路的信道增益以及所述V2V链路的负载信息转换为第一向量、第二向量以及第三向量,将所述第一向量、所述第二向量以及所述第三向量进行向量拼接,获得状态向量;将所述状态向量输入至训练好的功率分配模型,获得每个所述V2V链路的最优发射功率,以使所述车辆网络的信道容量最大化。

6.根据权利要求5所述的车辆网络的频谱资源分配装置,所述第一资源块分配模块,包括:第一加权二分图构建单元,用于将所述频谱资源块集合和若干个所述V2I链路分别作为第一加权二分图的第一顶点集和第二顶点集;其中,所述第一加权二分图的第一顶点集中每个顶点为一个频谱资源块,所述第一加权二分图的第二顶点集中每个顶点为一个V2I链路;

第一边获得单元,用于将所述第一加权二分图的第一顶点集和第二顶点集的顶点进行一一连接,获得若干条所述第一加权二分图的边;

第一权重计算单元,用于根据所述第一信道增益集合和所述第一发射功率,计算每条所述第一加权二分图的边的权重;

第一频谱资源块分配单元,用于当所述第一加权二分图的所有边的权重之和最大时,将与所述第二顶点集中每个顶点连接的频谱资源块作为每个所述V2I链路占用的频谱资源块。

7.根据权利要求5所述的车辆网络的频谱资源分配装置,所述第二资源块分配模块,包括:第二加权二分图构建单元,用于将所述V2V链路簇集合和若干个所述V2I链路分别作为第二加权二分图的第一顶点集和第二顶点集;其中,所述第二加权二分图的第一顶点集中每个顶点为一个V2V链路簇,所述第二加权二分图的第二顶点集中每个顶点为一个V2I链路;

第二边获得单元,用于将所述第二加权二分图的第一顶点集和第二顶点集的顶点进行一一连接,获得若干条所述第二加权二分图的边;

第二权重计算单元,用于根据所述第二信道增益和预设发射功率,计算每条所述第二加权二分图的边的权重;

第二频谱资源块分配单元,用于当所述第二加权二分图的所有边的权重之和最小时,将与所述第一顶点集中每个顶点连接的一个V2I链路占用的频谱资源块作为每个所述V2V链路簇的频谱资源块。

8.一种计算机设备,包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至

4任意一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任意一项所述方法的步骤。