[發明專利]車聯網通信聯合集中式資源調度和自組織資源分配方法

有效

• 申請號: 201711159932.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107682838B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 馬琳;李小帥;何晨光;陳亮;王世奇;徐玉濱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W52/24;H04W72/12;H04L29/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.車聯網通信聯合集中式資源調度和自組織資源分配方法，其特征在于，所述方法具體是按照以下步驟進行的：

步驟一：算法開始；

步驟二：建立基于D2D通信技術的LTE-V通信網絡架構，轉到步驟三：

步驟三：初始化網絡系統參數，轉到步驟四：

步驟四：計算蜂窩用戶P-UE_j與eNB之間的信道增益h_j,B、蜂窩用戶P-UE_j與V-UE_i接收端之間的信道增益h_i,j，V-UE_i發射端到eNB干擾鏈路的信道增益h_i,B，V-UE_i發射端到V-UE_i接收端的信道增益h_i；1≤i≤N；1≤j≤M；

所述V-UE_i為車聯網用戶i,P-UE_j為行人用戶j；

步驟五：設定車聯網用戶V-UEs最小信干噪比SINR值；

步驟六:根據步驟四分別建立V-UEs和P-UEs的信息量效應函數inf^V和inf^C；

步驟七：根據步驟五和步驟六將V2X車聯網中的資源分配問題進行數學建模，得到數學模型；

步驟八：根據步驟七的數學模型進行空閑資源塊分配，獲得自組織資源選擇信道分配矩陣x⁽¹⁾和專用模式信道分配矩陣x⁽²⁾；轉到步驟九；

步驟九：根據步驟七的數學模型進行復用資源塊分配，獲得信道分配矩陣x⁽³⁾；轉到步驟十；

步驟十：算法結束；

所述步驟二中建立基于D2D通信技術的LTE-V通信網絡架構；具體過程為：

在一個城市場景中城市道路的拓撲結構為曼哈頓網格布局，eNB坐落在網絡中心；

N對V-UEs發送端均勻分布在車道上，對應的N對V-UEs接收端同時落在以相應V-UEs發送端為圓心，以r為半徑的圓內車道上，M個P-UEs以固定的間距均勻分布在人行道上；

所述r的范圍為20-100米；M＝20；

所述固定的間距為人行道的長度除以行人的個數；

所述V-UEs為網絡中所有車聯網用戶的統稱；P-UEs為網絡中所有行人用戶的統稱；

車與車之間的間距等于2.5秒×汽車絕對速度值；

車聯網用戶通信發生在兩種資源分配模式，集中式資源調度和自組織資源分配；

其中集中式資源調度包含復用模式和專用模式；

車聯網用戶復用行人用戶的上行鏈路資源，網絡中所有資源塊之間相互正交；

基站通過控制信道獲取所有通信鏈路的信道信息；

所述步驟三中初始化網絡系統參數，具體過程為：

假設整個網絡系統中共有M個蜂窩用戶P-UEs和N對V-UEs對；所有V-UEs的集合為V＝{V-UE₁,V-UE₂,…V-UE_N}，所有P-UEs的集合為C＝{P-UE₁,P-UE₂,…P-UE_M}；M、N取值為正整數；

在任何給定的傳輸時隙里，用戶僅有一個數據包傳輸，并且每個用戶傳輸數據包的大小相同；初始化所有用戶數據包的近場通信優先級(ProSe Per-Packet Priority，PPPP)值，其值限定在[0,1]范圍內；

定義為V-UEs傳輸信息的PPPP值的集合，為P-UEs傳輸信息的PPPP值的集合；

定義E是使用空閑頻譜V-UEs的集合，R是復用模式下V-UEs的集合；

所有授權資源塊的個數為L，對應的集合為F_L＝{F₁,F₂,…F_L}，所有未授權資源塊的個數為U，對應的集合為F_U＝{F₁,F₂,…F_U}；L、U取值為正整數。