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龙图腾网恭喜北京邮电大学申请的专利一种车联网中的高效功率分配方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114363855B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111628304.9，技术领域涉及：H04W4/40；该发明授权一种车联网中的高效功率分配方法是由赵龙;张萍设计研发完成，并于2021-12-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种车联网中的高效功率分配方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种车联网中的高效功率分配方法。包括以下步骤：步骤1，信道信息获取与波束成形；步骤2，RSU功率分配；步骤3，信号发射；步骤4，性能计算。本发明的有益效果是既综合解决了总传输功率约束和车辆的最大车辆的限制同时又解决了车辆之间的公平性问题；通过最小化最大的RSU传输功率消耗与车辆速度之比并提出了最优传输功率和车辆速度的分配方案，在保证了用户之间的公平性的情况下，降低了系统的功耗，既能够降低车联网的传输功率，又能够提高交通效率。

本发明授权一种车联网中的高效功率分配方法在权利要求书中公布了：1.一种车联网中的功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，信道信息获取与波束成形：步骤1.1，将信息发射装置即路侧单元设置于十字路口中心，每辆车都设置信号接收装置，简称车载单元，RSU在带宽范围B上同时与多辆车的OBU进行通信，覆盖范围是L米，设定RSU一共有M根发射天线，每个车辆设置一根接收天线，M根天线到车辆k的信道矢量表示为其中，φ是天线增益常数，εk是阴影衰落且10log10εk服从均值为零，方差为的高斯分布，dk是车辆k距离RSU的距离，α是路径损失指数；hkm是小尺度衰落且独立服从均值为0、方差为1的复高斯分布；步骤1.2，RSU根据用户发送的正交导频信息估计所有车辆到RSU的信道信息，信道信息包括大尺度衰落和小尺度衰落，RSU根据信道信息给所有用户进行功率分配，总传输功率pM一定并且存在多个用户，RSU利用得出的最优传输功率给用户发送位置相关业务信息并同时控制车辆的车速，引入功速比进行优化以联合优化通信功耗和交通效率，如以下公式1所示： 公式1中，pTk是RSU分配给车辆k的传输功率，pRk是车辆k在接收信息后消耗的电路功率，pC是RSU用于给车辆k发送信息时消耗的电路功率，vk是车辆k的速度；步骤1.3，获取RSU信道信息，基站根据用户传输的导频信息估计用户k到RSU的信道gk，k＝1，2，…，K并利用时分双工系统的信道互易性得到RSU到用户k的信道矢量为步骤1.4，波束成形，RSU使用匹配滤波波束赋形，即车辆k的波束赋形向量表示为wk＝gk||gk||；步骤2，RSU功率分配：步骤2.1，计算单车辆的最优功率分配方案；在单车情况下，功速比与车辆速度vk之间的关系式如以下公式2所示： 公式2中，N0是高斯白噪声的功率谱密度，B是系统带宽，m是车辆所需的位置相关业务信息的信息量，功速比和传输功率pTk之间的关系式如以下公式3所示： 令dηdvk＝0，得出单车情况下的理论最优速度和功率如以下公式4、5所示： 其中，W0是LambertW函数；将理论最优速度和功率与实际中单车允许的最大传输功率pTkmax和最大速率vM进行对比，得到车辆的实际最优速度和功率步骤2.1.1，当为最优功率且则车辆k的实际最优发射功率和速度如以下公式6所示： 步骤2.1.2，当为最优功率但则车辆k的实际最优发射功率和速度如以下公式7所示： 步骤2.1.3，当时最优功率只能取最大传输功率，车辆k的实际最优发射功率和速度如以下公式8所示： 步骤2.2，计算多车辆的最优功率分配方案；将步骤2.1计算出来的单车实际最优功率进行加和，并与总传输功率pM进行对比：步骤2.2.1，当最优传输功率总和小于或等于总传输功pM率即说明全部车辆能够取到最优功率，此时车辆k分配到的功率和速度如以下公式9所示： 步骤2.2.2，当最优传输功率总和大于总传输功率pM即说明不是全部车辆能够取到最优传输功率，则进行以下计算：将步骤2.2.1求出的车辆最优功率和最优速度代入功速比的定义公式1中，得出每辆车的最优功速比并计算车辆中最优功速比中的最大值如以下公式10所示： 传输功率与功速比之间的函数关系式如以下公式11所示： 将公式11简化为以下公式12：pTk＝fkηk……12，令每个车辆功速比都等于则车辆k的传输功率如以下公式13所示： 将车辆的传输功率进行加和与总传输功率pM进行对比：步骤2.2.2.1，当传输功率总和小于总传输功率pM即说明部分车辆能分配到最优传输功率，首先将车辆按照最优功速比从大到小的顺序进行排序，再按以下步骤计算得到最优传输功率的车辆数目J和剩余K-J辆车的功速比η：步骤a初始化，功速比下界为η1，上界为η2，算法精确度e；步骤b令i＝2，步骤c令步骤d当则令i＝i+1，继续步骤c；当则令J＝i-1，继续步骤e；步骤e令η3＝η1+η22，步骤f当则令η1＝η3；当则令η2＝η3；步骤g当η1-η2＞e，继续步骤e、f；当η1-η2＜e，则η＝η1+η22，J＝i-1；则车辆k分配到的传输功率和行驶速度如以下公式14、15所示： 步骤2.2.2.2，当传输功率总和大于总传输功率pM即说明全部车辆都不能分配到最优传输功率，在当前情况下，所有车辆的功速比相等，求解车辆功速比具体包括以下步骤：步骤2.2.2.2.1，初始化：功速比下界为η1、上界为η2，以及算法精确度e；步骤2.2.2.2.2，令η3＝η1+η22，步骤2.2.2.2.3，当则令η1＝η3；当则令η2＝η3；步骤2.2.2.2.4，当η2-η1＞e，继续步骤2.2.2.2.2和步骤2.2.2.2.3；当η2-η1≤e，则η＝η1+η22；则车辆k分配到的传输功率和行驶速度如以下公式16、17所示：pTk＝fkη……16， 步骤3，信号发射；RSU给所有车辆发送高精地图信息，用户k接收到的信号如以下公式18所示： 其中，pTk是RSU分配给车辆k的传输功率，sk是RSU发送给车辆k的位置相关业务信息且|sk|＝1，nk是第k个车辆的接收高斯白噪声，且服从均值为0、方差为N0B的复高斯分布；步骤4，性能计算；当所有车辆均取到最优传输功率pTk和最优速度vk时，功率分配方案下的车辆k的功速比如以下公式19所示：

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