一種兼顧用戶滿意度與傳輸效率的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)選擇策略
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 19:56
針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)終端的不同業(yè)務(wù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的問題,提出了一種兼顧用戶滿意度與傳輸效率的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)選擇策略。首先分析了不同的效用函數(shù)權(quán)值系數(shù)、發(fā)射功率及體驗(yàn)函數(shù)靈敏度因子對(duì)各網(wǎng)絡(luò)滿意度效用函數(shù)的影響,發(fā)現(xiàn):當(dāng)權(quán)值系數(shù)較大時(shí),獲得的滿意度效用函數(shù)值也越大;在有限功率范圍內(nèi),當(dāng)發(fā)射功率不斷增大時(shí),起初滿意度效用函數(shù)值相應(yīng)地隨之急劇增大,隨后增加速率減緩,最終函數(shù)值趨于穩(wěn)定;當(dāng)體驗(yàn)函數(shù)靈敏度因子的值越大時(shí),對(duì)應(yīng)的曲線斜率越大,也即靈敏度越高,函數(shù)值隨著發(fā)射功率的變化而變化得更快。然后,應(yīng)用凸優(yōu)化的方法求解各網(wǎng)絡(luò)滿意度效用函數(shù)的最大值。最后,選用3種具有代表性網(wǎng)絡(luò)作為研究對(duì)象,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與基于發(fā)射功率的網(wǎng)絡(luò)選擇策略和基于傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)選擇策略相比,所提策略的效用函數(shù)最大值分別是前兩者的1.08倍和6.5倍,證明是一種高效可靠的網(wǎng)絡(luò)選擇策略。
【文章來源】:西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
多源異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖
圖2為不同γ值下滿意度體驗(yàn)函數(shù)與接入資源關(guān)系圖。由圖2可以看出:函數(shù)是單調(diào)的、凹凸的,與式(2)~式(6)所得結(jié)果是一致的;觀察3條曲線,總體來說,函數(shù)取值范圍為(0,1);隨著接入資源值的增加,起初滿意度體驗(yàn)函數(shù)值增加速度很快,因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)用戶急需接入資源以滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)的需求,但由于接入資源較少,滿意度體驗(yàn)函數(shù)值也較;隨著接入資源值的持續(xù)增大,函數(shù)增加速率減緩,直至增加速率極其緩慢,此時(shí)接入資源值的變化僅會(huì)給函數(shù)帶來極其細(xì)微的變化;由3條曲線之間相互比較發(fā)現(xiàn),γ值越大,函數(shù)靈敏度越高,滿意度體驗(yàn)函數(shù)值也隨接入資源變化越快。為了對(duì)比在同一業(yè)務(wù)需求下,滿意度和傳輸效率在不同占比時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,通過改變?chǔ)梁挺玫闹祦磉M(jìn)行仿真對(duì)比。圖3為車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與不同發(fā)射功率及不同α、γ值的關(guān)系圖。首先固定γ的值,改變?chǔ)恋闹,可見,α的值越大,?dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶獲得的滿意度效用函數(shù)值也越大;其次為了表示當(dāng)兩部分占比一定,而靈敏度不同時(shí),效用函數(shù)值如何變化,固定α的值,改變?chǔ)玫闹担梢,?dāng)γ的值較大時(shí),效用函數(shù)的靈敏度也越高,其效用函數(shù)值隨功率增加的速率也越快,更快地達(dá)到其最大值。
為了對(duì)比在同一業(yè)務(wù)需求下,滿意度和傳輸效率在不同占比時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,通過改變?chǔ)梁挺玫闹祦磉M(jìn)行仿真對(duì)比。圖3為車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與不同發(fā)射功率及不同α、γ值的關(guān)系圖。首先固定γ的值,改變?chǔ)恋闹,可見,α的值越大,?dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶獲得的滿意度效用函數(shù)值也越大;其次為了表示當(dāng)兩部分占比一定,而靈敏度不同時(shí),效用函數(shù)值如何變化,固定α的值,改變?chǔ)玫闹,可見,?dāng)γ的值較大時(shí),效用函數(shù)的靈敏度也越高,其效用函數(shù)值隨功率增加的速率也越快,更快地達(dá)到其最大值。在不同網(wǎng)絡(luò)中,滿意度和傳輸效率這兩部分的占比是不同的,α和γ的值是隨著業(yè)務(wù)需求而改變的。首先,在同一業(yè)務(wù)需求下,為了表示效用函數(shù)值隨功率的變化關(guān)系,此時(shí)保證單一變量,即賦予相同的α和γ值,其中α=0.4,γ=2。圖4為不同網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與發(fā)射功率關(guān)系圖。由圖4可知,在有限功率范圍內(nèi),滿意度效用值隨著功率的增大而增大,最終收斂于一最大值,5G網(wǎng)絡(luò)比其他兩種網(wǎng)絡(luò)先達(dá)到其效用函數(shù)的最大值,此時(shí)則優(yōu)先選擇5G網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶的接入網(wǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Markov模型的接入網(wǎng)絡(luò)選擇算法[J]. 馬禮,張濤,馬東超,傅穎勛. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(05)
[2]基于模糊邏輯的異型無人機(jī)中繼網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)選擇算法[J]. 唐新豐,李洪,王星來,夏國江,周力. 遙測(cè)遙控. 2019(02)
[3]未知拓?fù)錈o線自組網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點(diǎn)干擾決策算法[J]. 顓孫少帥,楊俊安,劉輝,黃科舉. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]無線網(wǎng)絡(luò)物理層安全認(rèn)證方法[J]. 宋華偉,金梁,王旭. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]一種5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延資源調(diào)度算法[J]. 王琛,湯紅波,游偉,王曉雷,袁泉. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[6]異構(gòu)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中采用令牌漏桶的多接入業(yè)務(wù)分配算法[J]. 李建東,鄭杰,劉勤,李渝舟,楊小牛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)選擇策略[J]. 姜建,李建東,劉鑫一. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]采用時(shí)延限制和資源預(yù)測(cè)的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)選擇策略[J]. 李建東,姜建,劉鑫一. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
本文編號(hào):3223024
【文章來源】:西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
多源異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖
圖2為不同γ值下滿意度體驗(yàn)函數(shù)與接入資源關(guān)系圖。由圖2可以看出:函數(shù)是單調(diào)的、凹凸的,與式(2)~式(6)所得結(jié)果是一致的;觀察3條曲線,總體來說,函數(shù)取值范圍為(0,1);隨著接入資源值的增加,起初滿意度體驗(yàn)函數(shù)值增加速度很快,因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)用戶急需接入資源以滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)的需求,但由于接入資源較少,滿意度體驗(yàn)函數(shù)值也較;隨著接入資源值的持續(xù)增大,函數(shù)增加速率減緩,直至增加速率極其緩慢,此時(shí)接入資源值的變化僅會(huì)給函數(shù)帶來極其細(xì)微的變化;由3條曲線之間相互比較發(fā)現(xiàn),γ值越大,函數(shù)靈敏度越高,滿意度體驗(yàn)函數(shù)值也隨接入資源變化越快。為了對(duì)比在同一業(yè)務(wù)需求下,滿意度和傳輸效率在不同占比時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,通過改變?chǔ)梁挺玫闹祦磉M(jìn)行仿真對(duì)比。圖3為車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與不同發(fā)射功率及不同α、γ值的關(guān)系圖。首先固定γ的值,改變?chǔ)恋闹,可見,α的值越大,?dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶獲得的滿意度效用函數(shù)值也越大;其次為了表示當(dāng)兩部分占比一定,而靈敏度不同時(shí),效用函數(shù)值如何變化,固定α的值,改變?chǔ)玫闹担梢,?dāng)γ的值較大時(shí),效用函數(shù)的靈敏度也越高,其效用函數(shù)值隨功率增加的速率也越快,更快地達(dá)到其最大值。
為了對(duì)比在同一業(yè)務(wù)需求下,滿意度和傳輸效率在不同占比時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,通過改變?chǔ)梁挺玫闹祦磉M(jìn)行仿真對(duì)比。圖3為車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與不同發(fā)射功率及不同α、γ值的關(guān)系圖。首先固定γ的值,改變?chǔ)恋闹,可見,α的值越大,?dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶獲得的滿意度效用函數(shù)值也越大;其次為了表示當(dāng)兩部分占比一定,而靈敏度不同時(shí),效用函數(shù)值如何變化,固定α的值,改變?chǔ)玫闹,可見,?dāng)γ的值較大時(shí),效用函數(shù)的靈敏度也越高,其效用函數(shù)值隨功率增加的速率也越快,更快地達(dá)到其最大值。在不同網(wǎng)絡(luò)中,滿意度和傳輸效率這兩部分的占比是不同的,α和γ的值是隨著業(yè)務(wù)需求而改變的。首先,在同一業(yè)務(wù)需求下,為了表示效用函數(shù)值隨功率的變化關(guān)系,此時(shí)保證單一變量,即賦予相同的α和γ值,其中α=0.4,γ=2。圖4為不同網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)用戶滿意度效用函數(shù)值與發(fā)射功率關(guān)系圖。由圖4可知,在有限功率范圍內(nèi),滿意度效用值隨著功率的增大而增大,最終收斂于一最大值,5G網(wǎng)絡(luò)比其他兩種網(wǎng)絡(luò)先達(dá)到其效用函數(shù)的最大值,此時(shí)則優(yōu)先選擇5G網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)用戶的接入網(wǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Markov模型的接入網(wǎng)絡(luò)選擇算法[J]. 馬禮,張濤,馬東超,傅穎勛. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(05)
[2]基于模糊邏輯的異型無人機(jī)中繼網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)選擇算法[J]. 唐新豐,李洪,王星來,夏國江,周力. 遙測(cè)遙控. 2019(02)
[3]未知拓?fù)錈o線自組網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點(diǎn)干擾決策算法[J]. 顓孫少帥,楊俊安,劉輝,黃科舉. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]無線網(wǎng)絡(luò)物理層安全認(rèn)證方法[J]. 宋華偉,金梁,王旭. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]一種5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延資源調(diào)度算法[J]. 王琛,湯紅波,游偉,王曉雷,袁泉. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[6]異構(gòu)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中采用令牌漏桶的多接入業(yè)務(wù)分配算法[J]. 李建東,鄭杰,劉勤,李渝舟,楊小牛. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)選擇策略[J]. 姜建,李建東,劉鑫一. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]采用時(shí)延限制和資源預(yù)測(cè)的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)選擇策略[J]. 李建東,姜建,劉鑫一. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
本文編號(hào):3223024
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