本发明属于无线通信,尤其涉及一种车联网通感资源分配方法和装置、系统、存储介质。
背景技术:
1、在不断发展的无线通信和雷达技术中,集成传感和通信(integrated sensingand communication,isac)的概念已经作为一种新的范例出现。它巧妙地将传感和通信的功能融合到一个统一的、更有效的框架中,在f.liu et al.,"integrated sensing andcommunications:toward dual-functional wireless networks for 6g and beyond",ieee j.sel.areas commun.,vol.40,no.6,pp.1728-1767,jun.2022.中,详细介绍了isac被提出的历史发展过程。这种创新的集成有助于解决频谱稀缺的挑战,提高现有带宽对雷达传感和无线通信任务的利用率。
2、在过往对于isac的研究中,展示了isac在车联网(internet of vehicles,iov)和6g中的应用前景。具体而言,在文献f.liu et al.,"integrated sensing andcommunications:toward dual-functional wireless networks for 6g and beyond",ieee j.sel.areas commun.,vol.40,no.6,pp.1728-1767,jun.2022.中,对6g中的isac进行了全面概述,讨论了其与通信、性能增益、信号处理方面的相互作用以及未来集成前景。
3、在车联网的发展过程中,对于isac技术的探索和应用日益受到重视。然而,目前车联网的动态资源分配方法主要集中于传统的通信需求,对于如何高效整合isac功能的需求响应和资源配置则鲜有研究。车联网不仅需要处理大量的实时通信数据,还要应对日益增长的传感器数据收集和处理需求,这使得资源分配策略变得更为复杂。
4、目前仅有少数研究探讨了车联网中isac的资源分配框架,但关于如何在车联网中实现基于isac的动态资源分配的具体方法却鲜有提及。例如,文献j.tao et al.,"peakage of information minimization for integrated sensing,communication andcomputation in iov."ieee 20th international conference on mobile ad hoc andsmart systems(mass),sep.2023.虽然提到了isac在车联网中的资源分配问题,但并未深入讨论资源分配的动态性问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是,提供一种车联网通感资源分配方法和装置、系统、存储介质,提高资源利用率和车联网系统的整体性能,提升车联网的安全性。
2、为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
3、一种车联网通感资源分配方法,包括:
4、步骤s1、构建下行车联网网络;
5、步骤s2、根据下行车联网网络,建立通信信号模型;
6、步骤s3、根据下行车联网网络和通信信号模型,建立感知信号模型;
7、步骤s4、根据感知信号模型,计算用户参数;
8、步骤s5、基于用户参数求解最优化问题,以优化资源分配。
9、作为优选,步骤s4中,根据感知信号模型,基于参数估计与识别算法得到用户的有效带宽。
10、作为优选,步骤s5中,根据用户的有效带宽,基于内点法的迭代算法优化所有用户的整体通信速率,同时保持其个人通信速率要求并确保传感精度,以优化资源分配。
11、本发明还提供一种车联网通感资源分配装置,包括:
12、第一构建模块,用于构建下行车联网网络;
13、第二构建模块,用于根据下行车联网网络,建立通信信号模型;
14、第三构建模块,用于根据下行车联网网络和通信信号模型,建立感知信号模型;
15、计算模块,用于根据感知信号模型,计算用户参数;
16、优化模块,基于用户参数求解最优化问题,以优化资源分配。
17、作为优选,计算模块根据感知信号模型,基于参数估计与识别算法得到用户的有效带宽。
18、作为优选,优化模块根据用户的有效带宽,基于内点法的迭代算法优化所有用户的整体通信速率,同时保持其个人通信速率要求并确保传感精度,以优化资源分配。
19、本发明还提供一种车联网通感资源分配系统,包括:存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时执行车联网通感资源分配方法。
20、本发明还提供一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时执行车联网通感资源分配方法。
21、本发明采用迭代优化ipm策略,有效地处理了车联网中基于isac的资源分配最优化问题。通过sdma技术在动态资源分配中的应用,对于提高频谱效率和适应广泛的通信需求至关重要。
1.一种车联网通感资源分配方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的车联网通感资源分配方法,其特征在于,步骤s4中,根据感知信号模型,基于参数估计与识别算法得到用户的有效带宽。
3.如权利要求2所述的车联网通感资源分配方法,其特征在于,步骤s5中,根据用户的有效带宽,基于内点法的迭代算法优化所有用户的整体通信速率,同时保持其个人通信速率要求并确保传感精度,以优化资源分配。
4.一种车联网通感资源分配装置,其特征在于,包括:
5.如权利要求4所述的车联网通感资源分配装置,其特征在于,计算模块根据感知信号模型,基于参数估计与识别算法得到用户的有效带宽。
6.如权利要求5所述的车联网通感资源分配装置,其特征在于,优化模块根据用户的有效带宽,基于内点法的迭代算法优化所有用户的整体通信速率,同时保持其个人通信速率要求并确保传感精度,以优化资源分配。
7.一种车联网通感资源分配系统,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器上存储有由所述处理器运行的计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1-3中的任一项所述的车联网通感资源分配方法。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序在运行时执行如权利要求1-3中的任一项所述的车联网通感资源分配方法。