利索能及
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专利号: 2022113926101
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机辅助车联网资源优化方法,其特征在于,包括以下具体步骤:获取车辆与无人机UAV之间的信道信息,基于OFDMA技术,UAV同时接收V辆车的状态更新信息;

根据UAV接收到的V辆车的状态更新信息,确定t时刻车辆状态更新信息的产生时间和UAV处接收到状态更新信息的接收时间,确定t时刻的UAV接收车辆上传的状态更新信息的信息年龄,确定UAV接收车辆上传的状态更新信息的平均信息年龄;

所述确定t时刻的UAV接收车辆上传的状态更新信息的信息年龄具体包括:从初始信息年龄A0开始,信息年龄以速率1随时间增加,直到接收到状态更新信息;

t1时刻,车辆产生状态更新信息;

t2时刻,UAV接收到状态更新信息并替换原来的信息;

获取满足通信链路QoS需求的信噪比阈值,具体包括:

获取目标信道由于LoS连接产生的额外衰减系数以及由于NLoS连接产生的额外衰减系数,确定目标信道上UAV到车辆的LoS和NLoS路径损耗;

k

其中, 表示车辆的LoS路径损耗, 表示车辆的NLoS路径损耗,L表示自由空k间损耗,ηLoS和ηNLoS分别表示由于LoS和NLoS连接而产生的额外衰减系数,L可以进一步表示k为 其中f指的是子信道k的频率,单位为MHz,c是真空中的光速;

获取LoS连接的概率和NLoS连接的概率:

结合UAV到车辆的LoS和NLoS路径损耗,确定UAV到车辆平均路径损耗:根据平均路径损耗,确定UAV到车辆的平均信道增益

根据平均信道增益确定信噪比,根据通信链路QoS需求确定信噪比阈值2

其中, 表示V2U的平均信道增益, 表示UAV使用信道k的传输功率,σ表示噪声的功率,表示UAV到车辆的SIR门限值;

确定车辆通过目标信道向UAV发送数据的最大发送功率和车辆向UAV传输状态更新信息时的传输中断概率;

其中,Pr表示求概率, 表示使用子信道k的VE v的数据速率,Rth表示传输速率阈值,2

表示V2U的平均信道增益, 表示VE v使用信道k的传输功率,σ表示噪声的功率;

获取UAV的速度和UAV机身数据,确定UAV在当前时隙的最大能耗;

其中, 表示UAV在悬停状态下的叶片轮廓功率,这之中,l表示旋翼坚固度,ρ表示空气密度,δ表示剖面阻力系数,S表示整个螺旋桨的面积,Ω表示叶片的角速度,r表示全旋翼叶片的半径, 表示UAV在悬停状态下的感应功率,这之中,κ表示感应功率的增量修正系数,W表示UAV的重量,最后,s0,s分别表示悬停状态下的平均旋翼感应速度和UAV的速度,d0表示机身阻力比;

获取UAV的最大能耗、目标区域的坐标、中断概率阈值、车辆最大发送功率、UAV单位时隙最大飞行距离和二进制变量,根据UAV的最大能耗建立UAV能耗约束,根据目标区域的坐标建立UAV移动范围约束,根据中断概率阈值建立中断概率约束,根据车辆最大发送功率建立车辆传输功率约束,根据UAV单位时隙最大飞行距离建立UAV单位时隙飞行距离约束,根据二进制变量建立每个子信道最多被一辆车使用的约束,具体约束公式包括:其中,(c1)表示每个时隙所有VE在保证正常通信的中断概率约束,而Pth表示VE正常通信的中断概率阈值;(c2)规定了UAV的移动范围,这表明UAV只能在这一特定区域内移动;

(c3)表示VE的最大功率约束;(c4)表示UAV的能耗约束;(c5)表示一个子信道最多被一个VE使用,当第k个子信道被VE使用时 否则等于0;(c6)表示UAV在当前时间段的飞行距离不能超过最大值dmax。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机辅助车联网资源优化方法,其特征在于,所述平均信息年龄包括:时间平均信息年龄和车辆平均信息年龄;

所述时间平均信息年龄通过在T时间段内所有时隙的车辆的平均信息年龄求和再除以时间段T得到。

3.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1至2任一项所述的一种基于无人机辅助车联网资源优化方法。

4.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述的一种基于无人机辅助车联网资源优化方法。