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;
其中,用户满意度体验函数为 式中,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。
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,步骤2中,有效容量的具体表达为: 其中,γ表示用户的信噪比(SNR),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。
4.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,
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αλ(i)、αν(i)为大于0的常量。
5.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,步骤4中,通过凸优化理论计算得出最优值p*,具体如下: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:c.2:p≤pmax,p≥0 (6)
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(6)为凹优化,且局部最优解即为式(6)的全局最优解。
6.根据权利要求5所述的异构车联网网络选择方法,其特征在于,求解式(6)得到全局最优解具体如下:先得到目标函数的拉格朗日表达式:
有如下公式成立:
然后给出Lagrangian对偶公式:
接着对变量p进行求导得:
然后利用牛顿迭代法,求解式(13)即可得到:
其中:
式中αλ(i)、αν(i)为大于0的常量。
7.一种异构车联网网络选择系统,其特征在于,初始化模块、最大传输速率获取模块、功率计算模块以及比较选择模块;初始化模块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;
最大传输速率获取模块获取基于有效容量的原则下所有网络的最大传输速率;
功率计算模块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;
比较选择模块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。
8.一种计算机设备,其特征在于,包括一个或多个处理器以及存储器,存储器用于存储计算机可执行程序,处理器从存储器中读取部分或全部所述计算机可执行程序并执行,处理器执行部分或全部计算可执行程序时能实现权利要求1-6中任一项所述异构车联网网络选择方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,能实现如权利要求1-6中任一项所述的异构车联网网络选择方法。