基于异构车联网的合作式数据分发系统及数据分发方法技术方案

本发明专利技术属于交通通信领域，涉及一种基于异构车联网的合作式数据分发系统及数据分发方法，系统包括：中央调度器、多个无线基础设施，所述中央调度器通过骨干网络与无线基础设施通信连接。数据分发方法包括以下操作：构建可调度服务请求集合、获取每个属于可调度服务请求集合的服务请求优先级、根据服务请求优先级，选择广播的数据项集合，分发数据。本方法可协调不同的无线接口的无线资源，自适应地调整无线接口的数据广播策略，以提高系统服务率。

Collaborative Data Distribution System and Data Distribution Method Based on Heterogeneous Vehicle Networking

【技术实现步骤摘要】
基于异构车联网的合作式数据分发系统及数据分发方法
本专利技术属于交通通信领域，涉及一种基于异构车联网的合作式数据分发系统及数据分发方法。
技术介绍
车联网(InternetofVehicles)是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。异构网络(HeterogeneousNetwork)是一种类型的网络，其是由不同制造商生产的计算机，网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。不同类型的网络，通过网关连接到核心网，最后连接到Internet网络上，最终融合成为一个整体。在车联网中，不同通信场景采用同种通信技术往往保证不了通信效果,需要将Wi-Fi、WAVE/802.11p、3G等多种通信技术应用在车联网的不同场景中组成异构车联网。由于车辆的移动特性，导致车辆提交的服务无法在单个无线接口下完成，需要多个无线接口的合作式数据分发才能完成服务，但是目前没有一种较好的合作式数据分发系统和数据分发方法，以达到较高系统服务率(即完成的服务数量除以系统提交的服务数量)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数据分发系统和数据分发方法，以协调不同的无线接口的无线资源，自适应地调整无线接口的数据广播策略，以提高系统服务率。为了实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种基于异构车联网的合作式数据分发系统，该系统包括：中央调度器，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出；多个无线基础设施，排布于车辆行驶的道路侧旁，用于与移动车辆无线通信连接；所述中央调度器通过骨干网络与无线基础设施通信连接。进一步的是，所述无线基础设施用于与骨干网络通信连接的无线接口为WiFi或蜂窝或DSRC的路侧单元中的任意多种组合。进一步的是，所述无线基础设施通过有线连接与中央调度器通信连接。由于车辆的移动特性，导致车辆提交的服务无法在单个无线接口下完成，需要多个无线接口的合作式数据分发才能完成服务。通过设置本系统，可以较好的对移动车辆进行分发数据工作。作为本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种数据分发方法，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出，包括以下操作步骤：S1:构建可调度服务请求集合；所述可调度服务请求集合内的服务请求可以在其截止日期前通过无线接口接收完所有请求数据项；每个所述服务请求均属于当前无线接口的服务范围内；S2:获取每个属于可调度服务请求集合的服务请求优先级；S3:根据服务请求优先级，选择广播的数据项集合，分发数据。进一步的是，所述构建可调度服务请求集合包括以下操作：1)根据服务请求在当前无线接口的停留时间和服务截止日期，获取最迟完成时间；2)获取服务请求在截止日期前能为服务请求服务的无线接口集合；3)获取所述服务请求在截止日期之间能够从无线接口集合中接收到的最大数据量；4)比较所述服务请求未接受的数据量和所述最大数据量，判断所述服务请求是否属于截止日期前会被服务完成的请求集合；当所述服务请求是属于截止日期前会被服务完成的请求，则该请求集合为可调度集合。进一步的是，所述获取每个属于可调度服务请求集合的服务请求优先级包括以下操作步骤：1)获取服务请求在无线接口下需要接收数据量占未接收数据量的比例；2)获取广播服务请求未接收数据项所能受益的平均服务数量；3)根据所述平均服务数量和所述需要接收数据量占未接收数据量的比例，得到服务请求的优先级。进一步的是，所述选择广播的数据项集合包括以下操作：1)按照优先级从高到低顺序，选择待广播的服务请求；2)计算每个服务请求接收的广播数据项；3)根据未完成数据项的可受益服务请求数，从高到低选择直至填满整个调度区间。进一步的是，根据服务比率越高、截止服务时间越短、广播数据项服务请求越多，从高到低排列广播的服务请求优先级。进一步的是，所述服务请求信息包括，未收到的数据集合、服务截至时间、能为其提供服务的无线接口集合及在每个无线接口中的停留时间区间。本一种基于异构车联网的合作式数据分发系统及方法可协调不同的无线接口的无线资源，自适应地调整无线接口的数据广播策略，以提高系统服务率。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本专利技术的实践了解到。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来辅助对本专利技术的理解，附图中所提供的内容及其在本专利技术中有关的说明可用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的基于异构车联网的合作式数据分发系统的示意图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。在结合附图对本专利技术进行说明前，需要特别指出的是：本专利技术中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。关于本专利技术中术语和单位。本专利技术的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本专利技术提供了一种基于异构车联网的合作式数据分发系统，该系统包括：中央调度器1，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出；多个无线基础设施2，排布于车辆行驶的道路侧旁，用于与移动车辆3无线通信连接；所述中央调度器1通过骨干网络4与无线基础设施2通信连接。图1显示了基于异构车联网的数据分发系统的服务架构。在该架构下，路网上分布着各种无线基础设施2，装备着不同的无线接口，包括WiFi、蜂窝、DSRC的路侧单元等，为在其服务范围内的移动车辆3提供数据服务。所有的无线接口都与后备骨干网络4相连，进行数据交互。无线基础设置可以将自身状态，包括等待的服务状况，数据传输速率等通过有线连接发送给中央调度器1。而基于这些状态信息，中央调度器1进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息通过有线连接发送给无线基础设施2，以达到无线接口的数据分发策略集中控制。车辆在无线基础设施2的覆盖范围内可以接受其广播的数据，但由于车辆的移动特性，导致车辆提交的服务无法在单个无线接口下完成，需要多个无线接口的合作式数据分发才能完成服务。在本系统的服务架构下，无线接口集合N＝{n1,n2,...}，每个无线接口的异构特性用传输速率tr(nj)表征。在t时刻，每个无线接口覆盖范围内的等待服务集合为Rj(t)。具体地，每个服务rk的截至日期为sdk，且未接收的数据集合为每个服务rk会请求多个数据，即中有多个数据项。且不同的服务数据集合可能存在交集，即请求相同的数据,即另外，提交该服务的车辆未来轨迹所覆盖的无线接口集合为Ik，且其在每个无线接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于异构车联网的合作式数据分发系统，其特征在于，该系统包括：中央调度器，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出；多个无线基础设施，排布于车辆行驶的道路侧旁，用于与移动车辆无线通信连接；所述中央调度器通过骨干网络与无线基础设施通信连接。

【技术特征摘要】
1.基于异构车联网的合作式数据分发系统，其特征在于，该系统包括：中央调度器，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出；多个无线基础设施，排布于车辆行驶的道路侧旁，用于与移动车辆无线通信连接；所述中央调度器通过骨干网络与无线基础设施通信连接。2.如权利要求1所述的合作式数据分发系统，其特征在于，所述无线基础设施用于与骨干网络通信连接的无线接口为WiFi或蜂窝或DSRC的路侧单元中的任意多种组合。3.如权利要求1所述的合作式数据分发系统，其特征在于，所述无线基础设施通过有线连接与中央调度器通信连接。4.一种数据分发方法，用于根据接收信息进行数据分发策略优化，将优化后的控制信息输出，其特征在于，包括以下操作步骤：S1:构建可调度服务请求集合；所述可调度服务请求集合内的服务请求可以在其截止日期前通过无线接口接收完所有请求数据项；每个所述服务请求均属于当前无线接口的服务范围内；S2:获取每个属于可调度服务请求集合的服务请求优先级；S3:根据服务请求优先级，选择广播的数据项集合，分发数据。5.如权利要求4所述的数据分发方法，其特征在于，所述构建可调度服务请求集合包括以下操作：1)根据服务请求在当前无线接口的停留时间和服务截止日期，获取最迟完成时间；2)获取服务请求在截止日期前能为服务请求服务的无线接口集合；3...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴朋林，邢焕来，罗寿西，余肇飞，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51