城市场景中基于车载协同的数据调度方法_4

文档序号:9671405阅读:来源:国知局
行基于车 载协同的数据调度,具体包括有下列步骤。
[0139] 步骤一:车载节点Vi周期性广播肥化0报文;
[0140] 在本发明中,城市环境的车载网络的系统时间记为。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Vi每次广播肥LLO报文的时间。车辆节点 Vi前一次广播肥LLO的时间记为巧V;。车辆节点Vi当前广播肥化0的时间记为。
[01川步骤101 :读取巧;时间;
[014引步骤102 :比较T系统与尸.;
[014引若r系巧>:T己+r执行步骤103 ;
[0144] 若Fgfg〈巧-4+乐执行步骤105 ;
[014引步骤103 :在2? >巧,;+r下,车辆节点Vi生成肥化0报文,肥化0报文的格式参 见表1,执行步骤104 ;
[0146] 步骤104 :车辆节点Vi广播肥LLO报文,执行步骤201 ;
[0147] 步骤105 :若2|^ +r,则车辆节点Vi不生成肥化0报文,返回步骤102。
[0148]步骤二:路边单元Rj接收任意车辆V1广播的肥LLO报文;
[0149]步骤201 :路边单元Rj接收车辆V1广播的肥LLO报文,并从肥LLO报文中提取 车辆Vi的车辆状态信息并组织成,护%[^【;,巧]}的格式,并执行下面的步骤202,W/WF雌=於:[巧啤,护巧,…,仍巧击的格式存储在路边单元R冲。
[0150] 所述/WF巧,…,巧少/^表示的物理意义为任意一车辆Vi 相对于路边单元R,发出的多次(f次)车辆状态信息。
[0151]步骤202 :如果路边单元R,已经存储有车辆V1的状态信息//VFO,"',则将 {v('',r。,[巧,巧J存入ZiVF巧的巧9'/中,执行步骤301 ;
[0152]如果路边单元Rj没有存储车辆V1的状态信息A,则路边单元Rj为车辆V1 创建存储空间公^巧^;,^^'击存入巧巧?^^/的巧);?'中,执行步骤301。
[0153] 步骤=:基于速度预测的请求数据调度。
[0154] 步骤301 :路边单元Rj从车辆V1的状态信息/?VF(),h''中读取车辆Vi的最后一条车 载节点状态信息,从F〇i/中取出车辆Vi的车辆速度>并记为当前车辆速度;
[01财路边单元R,从沪巧中取出车辆Vi的车辆位置[巧,巧],并记为当前位置 (戶imi,(戶iitX;执行步骤302 ;
[0156] 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Vi的未 来速度峰*,执行步骤303 ;
[0157] 在本发明中,所述马尔科夫方法参考2015年1月第1版《马尔科夫过程论基础》, [苏联]邓肯著,王梓坤译,哈尔滨工业大学出版社,第20-23页。
[0158]步骤303 :路边单元R,向车辆V1发送确认报文ACK,执行步骤304 ;
[0159] 在本发明中,所述确认报文ACK用于通知车辆Vi需要经过的路边单元的身份。
[0160]步骤304 :车辆Vi生成REQUEST报文,然后车辆V1将生成后的REQUEST报文发送 给路边单元Rj,执行步骤305 ;
[0161] 当车辆Vi有数据请求Z)巧,寸,车辆Vi生成的REQUEST报文中的请求标识位巧 的字段记为护=1,REQ肥ST报文中的请求数据字段OD,,,-化将被赋值为该请求车 辆所请求的数据信息C瓜,。=j減7'|,此吟I,地,減7,…如C'i,(-却:''[。
[0162] 当车辆Vi没有数据请求D巧',车辆Vi生成的REQUEST报文中的请求标识位 的字段记为护' =0 ,相应的,REQ肥ST报文中的车载的请求数据字段CZD,,, -巧方0K'也同样 被置空。
[016引步骤305 :路边单元R截收到车辆V1发送的REQ肥ST报文,如果REQ肥ST报文中 表示有数据请求。巧f',执行步骤306;
[0164]如果REQ肥ST报文中八F,=0.表示没有数据请求D巧,执行步骤307 ;
[0165]步骤306 :路边单元Rj预测车辆V1驶离路边单元R酒信范围的时间
其中[(R,)x,(R,)y]是路边单元R,的通 r 信范围的外围坐标;
[016引参见图2所示,路边单元Ri从车辆V1的请求数据字段07乂,-巧£梦''中获知车辆 V溝求;然后路边单元Ri将:片<向'《"向'《",(<,"',(<__,,切<|击传输 给车辆Vi;
[0167] 参见图2所示,路边单元Ri根据车辆Vi的当前速度预测到达路边单元R,的时 间,记为蛹达A;路边单元Ri将所述項达A和Fc;r。:[(邱V雌,雌,(部,…向 输给路边单元^;在所述到来时路边单元3^开始向车辆V;传输数据,执行步骤501 ;
[0168] 步骤307 :当车辆Vi与车辆Vi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?* (即Vi),作为响应数据请求车辆V产*的车辆记为协同车辆V严胃(即Vi);
[0169]路边单元Rj依据两车V*气V严曰之间的距离,W及数据请求车辆Vi?*与协同车辆 V严胃的速度,能够预测到V严与V严胃相遇的时间,记为巧同-相理;
[0170] V**依据通信半径与两车V产求、V*曰之间的距离,能够获得Vi?*与V严曰的可通 信时间瑞《;
[01川在所述巧《时间内,路边单元R,将向V严曰车辆传输 FC广!=!K: 口.抑,C雌,口.挪,C挪,…,C撕1向解I,执行步骤501;
[017引步骤四:请求车辆Vi?*和协同车辆V严胃相遇,进行数据传输。
[0173] 步骤401 :请求车辆Vi?* (即车辆Vi)驶离路边单元R,的通信范围,周期性广播 肥LLO报文;执行步骤402 ;
[0174] 协同车辆V严胃(即车辆Vi)驶离路边单元R,的通信范围,周期性广播肥LLO报文; 执行步骤402 ;
[017引步骤402 :协同车辆V严曰接收到请求车辆Vi?*广播的肥化0报文,利用该肥化0 报文确定其身份;
[0176] 如果协同车辆V严曰携带有请求车辆V**请求的
,则将所述的 ?传输给Vi,执行步骤502 ;
[0177] 如果协同车辆V严胃没有携带请求车辆Vi?*请求的数据块,则协同车辆V严胃丢弃 请求车辆Vi胃*广播的肥LLO报文,执行步骤502。
[0178] 步骤五:调度数据清理
[0179] 为了清楚说明在本发明中对调度数据的清理处理,W举例出相对条件进行分别说 明路边单元对数据块的清理、W及协同车辆对数据块的清理。
[0180] 相对条件巧1),数据信息CIDm被车辆V1、车辆Vz和车辆V1所请求了记为CV= 仍Dm: [Vi,Vz,…,VJ},且C/D,"二戒/;",(.姑;",(戒/;",(戒…,(诚
[0181] 相对条件巧2),在一个广播周期T里,路边单元Ri预分配的数据请求数据 块为巧C"1二(如;,加';",...如;路边单元R,预分配的数据请求数据块为 巧C".二地
[0182] 相对条件巧3),车辆Vi在有效通讯范围里从路边单元R,中下载的数据块记为 反Fj:[c雌 FqA=J^ 其中,数据块Cf《"是协同车辆Vi与车辆Vi相遇时协同传 输给车辆Vi的;
[0183] 相对条件巧4),车辆Vz在有效通讯范围里从路边单元R1中下载的数据块记为 ={k:[?wr]};
[0184] 相对条件巧5),车辆Vi在有效通讯范围里从路边单元RI中下载的数据块记为 F巧二(K:[c邱
[0185] 步骤501 :路边单元的数据清理;
[0186]在本发明中,当车辆Vi经过路边单元R1时下载到的数据块为 F巧二户:[c<,c<,…,cW:y};
[0187] 在本发明中,当车辆V2经过路边单元R1时下载到的数据块为 啤卡2 :!>/刮};
[0188]若数据块"没有被除车辆V,W外的车辆所请求,则路边单元R1将删除数据块c/(/r,回收路边单元Ri的存储空间。
[0189] 在本发明中,当车辆Vi经过路边单元R,时下载到的数据块为
[0190] 若数据块c/<"没有被除车辆ViW外的车辆所请求,则路边单元R,将删除数据块 ,回收路边单元Rj的存储空间。
[0191]若数据块被车辆Vi及其他车辆(除车辆Vi和车辆V2)所请求,则路边单元R, 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。
[0192] 步骤502 :协同车辆的数据清理;
[0193] 在本发明中,当车辆Vi与车辆Vi在有效通信范围内(即相遇)时,车辆Vi将数据 块传输给车辆Vi,若数据块Cidf没有被除车辆ViW外的车辆所请求,则车辆Vi将删除 数据块C邱",回收车辆Vi的存储空间。
[0194] 在本发明中,当车辆Vi与车辆V1在有效通信范围内(即相遇)时,车辆V1将数据 块:d解^传输给车辆Vi,若数据块被其他车辆(除车辆Vi和车辆V2)所请求,则车辆Vi 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。
[019引连施俩I1
[0196] 通过在车载网络模拟软件NS2(化tworkSimulator)上进行模拟实验,配置的仿真 实验配置参数:
[0197]
[019引实验结果如图5所示。路边单元执行本发明提出的速度预测,根据预测结果来向 请求车辆和协同车辆进行请求数据的调度传输,数据下载量明显高于不采用预测机制的数 据传输调度方法的数据下载量(提高了 35%~50% ),提高了数据
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