车辆网络的资源管理方法、装置、设备以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及车载网络通信领域，特别涉及一种车辆网络的资源管理方法、装置、系统以及存储介质，采用深度学习的方法，训练车辆网络的资源管理模型，通过对V2V车辆用户实施功率控制来减小V2V车辆用户与V2I车辆用户之间的干扰情况，以有效地提高系统吞吐量，提高频谱资源利用率，实现了对车联网中的频谱资源进行合理分配。理分配。理分配。

【技术实现步骤摘要】
车辆网络的资源管理方法、装置、设备以及存储介质


[0001]本专利技术涉及车载网络通信领域，特别涉及是一种车辆网络的资源管理方法、装置、设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]随着车联网技术的的发展，V2V通信不可避免地会将大量车辆用户引入通信系统。高传输冲突率和通道访问延迟时间的增加将导致车辆之间的通道访问竞争激烈。车辆对频谱资源的需求越来越大，但频谱资源是有限的，一般V2V车辆用户通过资源分配来复用V2I车辆用户的频谱来解决，但是由于车辆在高速行使的过程繁琐且环境多变，并且同时接入V2V用户会对V2I用户造成干扰，导致频谱利用率低下，难以对车联网中的频谱资源进行合理分配。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种车辆网络的资源管理方法、装置、系统以及存储介质，采用深度学习的方法，训练车辆网络的资源管理模型，通过对V2V车辆用户实施功率控制来减小V2V车辆用户与V2I车辆用户之间的干扰情况，以有效地提高系统吞吐量，提高频谱资源利用率，实现了对车联网中的频谱资源进行合理分配。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种车辆网络的资源管理方法，包括以下步骤：
[0005]获得样本区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，其中，所述状态信息用于指示V2V车辆用户的车辆网络资源运用情况；
[0006]分别将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至待训练的资源管理模型中，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的V2V车辆用户，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据进行通信；
[0007]重复上述步骤，获得各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列，其中，所述信道容量序列包括若干个时刻的信道容量，所述状态信息序列包括若干个时刻的状态信息，所述发射功率设置序列包括若干个时刻的发射功率设置数据；
[0008]将各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列输入至所述待训练的资源管理模型中进行训练，获得目标资源管理模型；
[0009]响应于资源管理指令，获得待管理区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至所述目标资源管理模型，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的车辆，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据进行通信。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种车辆网络的资源管理装置，包括：
[0011]第一数据获取模块，用于获得样本区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，其中，所述状态信息用于指示V2V车辆用户的车辆网络资源运用情况；
[0012]通信控制模块，用于分别将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至待训练的资源管理模型中，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的V2V车辆用户，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据进行通信；
[0013]第二数据获取模块，用于重复执行第一数据获取模块以及通信控制模块，获得各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列，其中，所述信道容量序列包括若干个时刻的信道容量，所述状态信息序列包括若干个时刻的状态信息，所述发射功率设置序列包括若干个时刻的发射功率设置数据；
[0014]模型训练模块，用于将各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列输入至所述待训练的资源管理模型中进行训练，获得目标资源管理模型；
[0015]资源管理模块，用于响应于资源管理指令，获得待管理区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至所述目标资源管理模型，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的车辆，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据进行通信。
[0016]第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的车辆网络的资源管理方法的步骤。
[0017]第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的车辆网络的资源管理方法的步骤。
[0018]在本申请实施例中，提供一种车辆网络的资源管理方法、装置、系统以及存储介质，采用深度学习的方法，训练车辆网络的资源管理模型，通过对V2V车辆用户实施功率控制来减小V2V车辆用户与V2I车辆用户之间的干扰情况，以有效地提高系统吞吐量，提高频谱资源利用率，实现了对车联网中的频谱资源进行合理分配。
[0019]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0020]图1为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理方法的流程示意图；
[0021]图2为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理方法中S1的流程示意图；
[0022]图3为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理方法中S11的流程示意图；
[0023]图4为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理方法中S2的流程示意图；
[0024]图5为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理方法中S4的流程示意图；
[0025]图6为本申请一个实施例提供的车辆网络的资源管理装置的结构示意图；
[0026]图7为本申请一个实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆网络的资源管理方法，其特征在于，包括以下步骤：获得样本区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，其中，所述状态信息用于指示V2V车辆用户的车辆网络资源运用情况；分别将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至待训练的资源管理模型中，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的V2V车辆用户，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据进行通信；重复上述步骤，获得各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列，其中，所述信道容量序列包括若干个时刻的信道容量，所述状态信息序列包括若干个时刻的状态信息，所述发射功率设置序列包括若干个时刻的发射功率设置数据；将各个V2I车辆用户在样本时间段内的信道容量序列，以及各个所述V2V车辆用户在样本时间段内的状态信息序列、信道容量序列、发射功率设置序列输入至所述待训练的资源管理模型中进行训练，获得目标资源管理模型；响应于资源管理指令，获得待管理区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，将各个所述V2V车辆用户在当前时刻的状态信息输入至所述目标资源管理模型，获得各个所述V2V车辆用户在下一个时刻的发射功率设置数据以及信道选择设置数据，将所述发射功率设置数据以及信道选择设置数据发送至相应的车辆，控制各个所述V2V车辆用户按照相应的所述发射功率设置数据进行通信。2.根据权利要求1所述的车辆网络的资源管理方法，其特征在于：所述状态信息包括信道选择数据、有效负载数据、剩余时延数据以及干扰水平数据的一种或者多种。3.根据权利要求2所述的车辆网络的资源管理方法，其特征在于：所述信道选择数据用于指示V2V车辆用户进行通信工作选择的信道，包括V2V链路的信道选择以及复用V2I链路的信道选择；所述有效负载数据用于指示V2V车辆用户进行通信工作中，未成功交付的V2V链路周期性生成的有效负载大小；所述剩余时延数据用于指示V2V车辆用户进行通信工作中，在时间预算内成功交付V2V链路周期性生成的有效负载的剩余时间。4.根据权利要求2所述的车辆网络的资源管理方法，其特征在于：所述干扰水平信息包括与其他V2I车辆用户之间的干扰增益数据以及与其他V2V车辆用户之间干扰增益数据；所述获得样本区域内若干个V2V车辆用户在当前时刻的状态信息，包括步骤：获得样本区域内各个所述V2V车辆用户的小尺度衰落参数集以及大尺度衰落参数集，其中，所述小尺度衰落参数集包括与其他V2I车辆用户之间的小尺度衰落参数，以及与其他V2V车辆用户之间的小尺度衰落参数；所述大尺度衰落参数集包括与其他V2I车辆用户之间的大尺度衰落参数，以及与其他V2V车辆用户之间的大尺度衰落参数；根据各个所述V2V车辆用户与其他V2I车辆用户之间的小尺度衰落参数、大尺度衰落参数以及预设的第一干扰增益计算算法，获得各个所述V2V车辆用户与其他V2I车辆用户之间的干扰增益数据，其中，所述第一干扰增益计算算法为：g
k,m
＝|h
k,m
|2α
k,m
式中，g
k,m
为第k个V2V车辆用户与第m个V2I车辆用户之间的干扰增益数据，h
k,m
为第k个V2V车辆用户与第m个V2I车辆用户之间的小尺度衰落参数，α
k,m
为第k个V2V车辆用户与第m个V2I车辆用户之间的大尺度衰落参数；根据各个所述V2V车辆用户与其他V2V车辆用户之间的小尺度衰落参数、大尺度衰落参数以及预设的第二干扰增益计算算法，获得各个所述V2V车辆用户与其他V2V车辆用户之间的干扰增益数据，其中，所述第二干扰增益计算算法为：g
k1,
＝|h
k1,
|2α
k1,
式中，g
k1,
为第k1个V2V车辆用户与第k2个V2V车辆用户之间的干扰增益数据，h
k1,
为第k1个V2V车辆用户与第k2个V2V车辆用户之间的小尺度衰落参数，α
k1,
为第k1个V2V车辆用户与第k2个V2V车辆用户之间的大尺度衰落参数。5.根据权利要求2所述的车辆网络的资源管理方法，其特征在于，所述获得样本区域内各个所述V2V车辆用户的小尺度衰落参数集以及大尺度衰落参数集，包括步骤：获得各个所述V2V车辆用户发送的阴影衰落随机变量集以及距离数据集，其中，所述阴影衰落随机变量集包括与其他V2I车辆用户之间的阴影衰落随机变量，以及与其他V2V车辆用户之间的阴影衰落随机变量，所述距离数据集包括与其他V2I车辆用户之间的距离数据，以及与其他V2V车辆用户之间的距离数据；根据各个所述V2V车辆用户与其他V2I车辆用户之间的阴影衰落随机变量、距离数据以及预设的第一大尺度衰落参数计算算法，获得各个所述V2V车辆用户与其他V2I车辆用户之间的大尺度衰落参数，其中，所述第一大尺度衰落参数计算算法为：式中，β
k,m
为第k个V2V车辆用户与第m个V2I车辆用户之间的阴影衰落随机变量，A为信道损耗常量，L
k,m
为第k个V2V车辆用户与第m个V2I车辆用户之间的距离数据，γ为衰落系数；根据各个所述V2V车辆用户与其他V2V车辆用户之间的阴影衰落随机变量、距离数据以及预设的第二大尺度衰落参数计算算法，获得各个所述V2V车辆用户与其他V2I车辆用户之间的大尺度衰落参数，其中，所述第一大尺度衰落参数计算算法为：式中，β
k1,
为第k1个V2V车辆用户与第k2个V2V车...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海霞，刘圣锋，陆江南，刘鹏，张楠，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：