[发明专利]城市场景中基于车载协同的数据调度方法

摘要

本发明公开了一种城市场景中基于车载协同的数据调度方法，该方法通过车辆与路边单元的数据信息传输来进行车载协同的数据调度。调度步骤有：车载节点周期性广播报文的步骤；路边单元接收广播报文的步骤；基于速度预测的请求数据调度步骤；请求车辆与协同车辆的数据传输步骤；调度数据清理步骤。本发明的方法解决了请求数据在城市场景中车载网络中的分发调度，降低网络开销。

主权项

1.一种城市场景中基于车载协同的数据调度方法，其特征在于包括有下列数据调度步骤：步骤一：车载节点Vi周期性广播HELLO报文；城市环境的车载网络的系统时间记为T_系统；执行完成初始化的城市环境的车载网络后，向日志系统中写入车辆节点V_i每次广播HELLO报文的时间；车辆节点V_i前一次广播HELLO的时间记为车辆节点V_i当前广播HELLO的时间记为步骤101：读取时间；步骤102：比较T_系统与若执行步骤103；τ是广播周期；若执行步骤105；步骤103：在下，车辆节点V_i生成HELLO报文，HELLO报文的格式为四列多行表格形式执行步骤104；表示车辆节点V_i的标识号；表示车辆节点V_i广播信标报文HELLO的时间，简称广播时间；表示车辆节点V_i在时刻的行驶速度；表示车辆节点V_i在时刻所在的地理位置；步骤104：车辆节点Vi广播HELLO报文，执行步骤201；步骤105：若则车辆节点V_i不生成HELLO报文，返回步骤102；步骤二：路边单元R接收任意车辆节点Vi广播的HELLO报文；步骤201：路边单元R_j接收车辆V_i广播的HELLO报文，并从HELLO报文中提取车辆V_i的车辆状态信息并组织成的格式，并执行步骤202，以的格式存储在路边单元R_j中；步骤202：如果路边单元R_j已经存储有车辆V_i的状态信息则将存入的中，执行步骤301；如果路边单元R_j没有存储车辆V_i的状态信息则路边单元R_j为车辆V_i创建存储空间并将存入的中，执行步骤301；步骤三：基于速度预测的请求数据调度；步骤301：路边单元R_j从车辆V_i的状态信息中读取车辆V_i的最后一条车载节点状态信息从中取出车辆V_i的车辆速度并记为当前车辆速度路边单元R_j从中取出车辆V_i的车辆位置并记为当前位置执行步骤302；步骤302：采用马尔科夫方法对当前车辆速度进行预测处理，得到车辆V_i的未来速度执行步骤303；步骤303：路边单元Rj向车辆Vi发送确认报文ACK，执行步骤304；步骤304：车辆Vi生成REQUEST报文，然后车辆Vi将生成后的REQUEST报文发送给路边单元Rj，执行步骤305；当车辆V_i有数据请求时，车辆V_i生成的REQUEST报文中的请求标识位的字段记为REQUEST报文中的请求数据字段将被赋值为该请求车辆所请求的数据信息表示数据信息CID_m中的第一块数据；表示数据信息CID_m中的第二块数据；表示数据信息CID_m中的第三块数据；表示数据信息CID_m中的第四块数据；表示数据信息CID_m中的倒数第二块数据；表示数据信息CID_m中的最后一块数据，上角标m表示车载网络中数据信息的标识号，下角标n表示数据信息CID_m中的数据块的标识号；当车辆V_i没有数据请求车辆V_i生成的REQUEST报文中的请求标识位的字段记为相应的，REQUEST报文中的车载的请求数据字段也同样被置空；步骤305：路边单元R_j接收到车辆V_i发送的REQUEST报文，如果REQUEST报文中表示有数据请求执行步骤306；如果REQUEST报文中表示没有数据请求执行步骤307；步骤306：路边单元Rj预测车辆Vi驶离路边单元Rj通信范围的时间其中[(R_j)_x,(R_j)_y]是路边单元R_j的通信范围的外围坐标；路边单元R₁从车辆V_i的请求数据字段中获知车辆V_i请求；然后路边单元R₁将传输给车辆V_i；路边单元R₁根据车辆V_i的当前速度预测到达路边单元R_j的时间，记为路边单元R₁将所述和传输给路边单元R_j；在所述到来时路边单元R_j开始向车辆V_i传输数据，执行步骤501；步骤307：当车辆Vi与车辆V1相遇时，作为请求数据信息CIDm的车辆Vi记为数据请求车辆Vi请求，作为响应数据请求车辆Vi请求的车辆记为协同车辆V1协同；路边单元R_j依据两车V_i^请求、V₁^协同之间的距离，以及数据请求车辆V_i^请求与协同车辆V₁^协同的速度，能够预测到V_i^请求与V₁^协同相遇的时间，记为V_i^请求依据通信半径与两车V_i^请求、V₁^协同之间的距离，能够获得V_i^请求与V₁^协同的可通信时间在所述时间内，路边单元R_j将向V₁^协同车辆传输执行步骤501；步骤四：请求车辆Vim和协同车辆Vi协同相遇，进行数据传输；步骤401：请求车辆Vi请求驶离路边单元Rj的通信范围，周期性广播HELLO报文；执行步骤402；协同车辆V1协同驶离路边单元Rj的通信范围，周期性广播HELLO报文；执行步骤402；步骤402：协同车辆V1协同接收到请求车辆Vi请求广播的HELLO报文，利用该HELLO报文确定其身份；如果协同车辆V1协同携带有请求车辆Vi请求请求的则将所述的传输给V_i，执行步骤502；如果协同车辆V1协同没有携带请求车辆Vi请求请求的数据块，则协同车辆V1协同丢弃请求车辆Vi请求广播的HELLO报文，执行步骤502；步骤五：调度数据清理；步骤501：路边单元的数据清理；当车辆V_i经过路边单元R₁时下载到的数据块为当车辆V₂经过路边单元R₁时下载到的数据块为若数据块没有被除车辆V₂以外的车辆所请求，则路边单元R₁将删除数据块回收路边单元R₁的存储空间；当车辆V₁经过路边单元R_j时下载到的数据块为若数据块没有被除车辆V_i以外的车辆所请求，则路边单元R_j将删除数据块回收路边单元R_j的存储空间；若数据块被车辆V₁及除车辆V_i和车辆V₂的其他车辆所请求，则路边单元R_j保留数据块从而完成了城市场景中基于车载协同的数据调度传输；步骤502：协同车辆的数据清理；当车辆V_i与车辆V₁在有效通信范围内时，车辆V₁将数据块传输给车辆V_i，若数据块没有被除车辆V_i以外的车辆所请求，则车辆V₁将删除数据块回收车辆V₁的存储空间；当车辆V_i与车辆V₁在有效通信范围内时，车辆V₁将数据块传输给车辆V_i，若数据块被除车辆V_i和车辆V₂的其他车辆所请求，则车辆V₁保留数据块从而完成了城市场景中基于车载协同的数据调度传输。