[发明专利]一种异构车联网网络选择方法、系统及装置

权利要求书

1.一种异构车联网网络选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过用户满意度体验函数得到效用函数权值系数、对数形式效用函数的权值和网络发射功率初始值，并设定允许误差；

针对不同的网络，获取基于有效容量的原则下所有网络的最大传输速率；

利用牛顿迭代法计算所述最大传输速率对应的功率值，再将相邻两次迭代所得功率值之差的绝对值与允许误差作比较，直到相邻两次迭代所得功率值之差的绝对值小于所设定的允许误差时，结束牛顿迭代运算，得到最大传输速率对应的功率理论值；

根据用户满意度体验函数和所述功率理论值得到同一用户在面对不同网络时的满意度效用函数值，选择具有最大满意度效用函数值的网络作为接入网；

β表示对数形式效用函数的权值，用户根据业务的不同需求，选择对应的权值来改变效用函数的形状；p表示用户的发射功率值；具体的，综合考虑全部可接入网络的服务质量，期望能够获得尽可能大的满意度效用函数，所述网络选择表示为优化问题：

其中，用户满意度体验函数表示为u(p)，用户传输效率表示为

根据凸优化理论，得到式(1)为凹优化，且局部最优解即为式(1)的全局最优解；

所述有效容量的具体表达为：其中，γ表示用户的信噪比，θ表示QoS指数，E[x]表示对x求期望运算，T表示一次传输过程持续的时隙长度，B表示系统带宽。

2.根据权利要求1所述的异构车联网网络选择方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，初始化：根据用户满意度体验函数确定效用函数权值系数α和对数形式效用函数的权值β，并确定用户接入网络的初始功率值p₀，设定允许误差c；

步骤2，根据有效容量的概念，计算出所有网络最大传输速率的值；

步骤3，通过牛顿迭代法计算所述最大传输速率对应的功率值pⁱ⁺¹，i表示第i次迭代；

步骤4，将步骤3所得第i+1次迭代得到的功率值pⁱ⁺¹和第i次迭代得到的功率值pⁱ之差的绝对值与步骤1所设的允许误差c进行比较，如果|pⁱ⁺¹-pⁱ|＜c，则返回理论值p^*＝pⁱ⁺¹，如果|pⁱ⁺¹-pⁱ|＞c，则i＝i+1，直至找到满足|pⁱ⁺¹-pⁱ|＜c时，返回理论值p^*＝pⁱ⁺¹；得到理论最优功率值p^*之后，根据用户满意度体验函数以及返回的理论值p^*得到满意度效用函数值，选择具有最大满意度效用函数值的网络作为接入网。

3.根据权利要求2所述的异构车联网网络选择方法，其特征在于，所述步骤3中，利用牛顿迭代法计算pⁱ⁺¹值，具体如下：

对于最优的p^*值，首先有函数，

其中，α表示效用函数的权值系数；B为系统带宽；p为用户的传输功率；N₀为噪声功率谱密度；E_A[x]为指数积分函数；

然后对变量p求导：

得函数表达式为：

然后求解式(3)，即可得所求值；

其中：

式中α_λ(i)、α_ν(i)为大于0的常量。