[发明专利]车辆网络中保证业务时延要求的时隙分配方法

摘要

本发明公开了一种在车辆网络中保证业务时延要求的时隙分配方法，主要解决现有方法中无法兼顾业务的时延要求和网络吞吐量最大化的问题。其实现步骤包括：路旁设备测量其通信范围内车辆节点的数量、速度和位置；路旁设备判断车辆节点和所属路旁设备之间的通信时延、车辆节点速度和所有分组到达速率之和是否满足相应的条件；将满足条件的车辆节点加入到调度列表中，计算其业务的时延敏感因子，确定为其分配的时隙数；路旁设备若还有未被分配的调度时隙，则在车辆节点没有新业务到达时，对剩余时隙进行分配；路旁设备停止对本调度周期的时隙安排。本发明能够保证业务的时延要求，实现时隙利用率最大化，且兼顾公平性。

主权项

1.一种车辆网络中保证业务时延要求的时隙分配方法，包括如下步骤：（1）每个路旁设备测量其通信范围内的所有车辆节点数量N_j，t、各车辆节点的速度S_j，i，t和位置P_j，i，t，并通过周期性的广播，将N_j，t，S_j，i，t和P_j，i，t告知其他路旁设备；（2）根据上述N_j，t，S_j，i，t和P_j，i，t，判断t时刻在路旁设备j的通信范围R_j内有数据发送的第i个车辆节点V_j,i,t与路旁设备的通信时延D_j，i是否满足D_j,i≤min(D_i,Td_j,i)，式中，D_i表示车辆节点V_j,i,t自身数据业务的允许时延，Td_j,i表示节点V_j，i，t在R_j内的最大停留时间，如果满足，则执行步骤（3），否则，执行步骤（9）；（3）判断上述车辆节点V_j，i，t的速度S_j，i，t是否满足条件S_min≤S_j，i，t≤S_max，式中，S_min和S_max分别表示该道路的最小和最大速度限制，如果满足，则执行步骤（4），否则，执行步骤（9）；（4）路旁设备j在接纳上述车辆节点V_j,i，t后，判断其自身的容量GC_j是否满足条件式中，r_ji表示车辆节点V_j，i，t在路旁设备处j的数据分组到达速率，如果满足，则执行步骤（5），否则，执行步骤（8）；（5）将满足上述条件的车辆节点V_j，i，t加入到调度列表l₁中，并由路旁设备j计算车辆节点V_j，i，t的时延敏感因子ω_i：ωi=rjiΣi=1Nj,trji·1MAX((min(Di,Tdj,i)-DCi),0),]]>式中，DC_i表示数据业务的生存期；（6）根据上述时延敏感因子ω_i，路旁设备j在t时刻为其通信范围R_j内有数据发送的第i个车辆节点分配时隙数为：式中，k表示总的时隙数，表示取大于x的最小正整数；（7）路旁设备j判断是否还有未分配的时隙，如果还有未分配的时隙，执行步骤（9），否则，执行步骤（11）；（8）路旁设备j将车辆节点V_j，i，t移动到一个新的子调度列表l₂中；（9）路旁设备j判断其通信范围内的车辆节点是否有新数据发送，如果满足条件，返回步骤（2）；否则执行步骤（10）；（10）路旁设备j根据时隙分配情况及调度列表l₁和子调度列表l₂中的车辆节点集合，对剩余时隙进行分配；（11）时隙分配结束后，路旁设备j停止对本调度周期的时隙安排，等待下一个调度周期。