[发明专利]一种软件定义雾车联网资源分配方法及其系统

说明书

本发明提供一种软件定义雾车联网资源分配方法，包括：初始化小基站以及车辆用户端的各项参数及状态并据此计算路损增益和信干噪比；构造三维状态空间并更新下一时刻平均场值；判断车辆用户端在下一能量状态的功率值是否等于零；如果等于零，则下一时刻下一状态下的平均场值与当前时刻当前状态时的平均场值相同，否则，下一时刻下一状态下的平均场值为零；更新拉格朗日算子和功率；将更新后的功率迭代进入前述步骤以获取最优功率；将最优功率带入代价函数中进行计算并取出计算后的数据。本发明还提供一种软件定义雾车联网资源分配系统。本发明提供的技术方案在保证用户服务质量和低时延的前提下，能满足剧增的车辆用户和数据需求。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种软件定义雾车联网资源分配方法及其系统。

背景技术

随着无线通信技术快速发展，用户终端类型不断趋于多样化，逐渐形成一个万物相连的网络，即物联网。作为物联网在交通领域的典型应用，车载网已成为提高交通效率、保障交通安全、减少交通事故、缓解交通拥挤的理想方案。然而，相对于一般网络，车联网对网络时延和可靠性具有极高的指标要求。并且，随着新兴业务的不断涌现，车辆用户的体验度要求也不断提高。因此，如何在保证用户服务质量和低时延的前提下，能满足剧增的车辆用户和数据需求一直是业界亟需改进的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软件定义雾车联网资源分配方法及其系统，旨在解决如何在保证用户服务质量和低时延的前提下，能满足剧增的车辆用户和数据需求的技术问题。

本发明提出一种软件定义雾车联网资源分配方法，其中，所述方法包括：

步骤一：初始化小基站以及车辆用户端的各项参数及状态；

步骤二：根据所述各项参数及状态计算每一个车辆用户端到每一个小基站的路损增益和信干噪比；

步骤三：根据系统模型推导出FPK等式和HJB等式，并构造时间状态、能量状态、干扰状态的三维状态空间；

步骤四：根据当前时刻平均场值和当前状态更新下一时刻平均场值；

步骤五：判断所述车辆用户端在下一能量状态的功率值是否等于零；

步骤六：如果所述车辆用户端在下一能量状态的功率值等于零，则下一时刻下一状态下的平均场值与当前时刻当前状态时的平均场值相同，否则，下一时刻下一状态下的平均场值为零；

步骤七：更新拉格朗日算子和功率；

步骤八：将所述步骤七中更新后的功率迭代进入所述步骤四，并重复步骤四到步骤七以获取最优功率；

步骤九：将所述步骤八中获取的所述最优功率带入代价函数中进行计算并取出计算后的数据。

优选的，在步骤一中，所述各项参数及状态具体包括：

发射功率P、所述小基站的能量状态函数e和干扰状态函数β、所述小基站的缓存caching、空间状态函数state＝[e,β^interf]、对于每个时刻t以及每个状态state的初始化平均场函数m(t,state)。

优选的，在步骤一中，利用平均场博弈模型将每一个小基站视为具有平等竞争关系的智能体，并使其达到纳什均衡以求得最优目标。

优选的，在步骤二中，所述信干噪比的计算公式为：

其中，表示所述小基站到内部用户的信道增益，表示所述小基站到其它基站用户的信道增益，和分别代表宏基站和其它小基站对当前用户的干扰，σ²表示高斯噪声。

优选的，在步骤四中，更新下一时刻平均场值的更新公式为：