[发明专利]利用车辆自组网络减少3G共享数据下载的方法及系统

说明书

技术领域

本发明关于一种3G数据下载的方法及系统，特别是涉及一种利用车辆自组网络减少3G共享数据下载的方法及系统。

背景技术

车辆网络是近年来新兴的网络，各国用于车辆网络的Dedicated Short RangeCommunications(专用短程通信技术)的标准也在制定和改善中。车辆自组织网络是由车辆节点组成，通过车辆上安装的无线通信设备进行无线通信，收发数据以实现车辆间、车辆与固定基础设施间的多跳无线通信，构建成一个能够完成点到点通信的无线移动网络。在该网络中，每辆车都是整个网络的路由节点，因此实现整个城市中车辆的互联。车辆网络的缺点是覆盖范围小，网络连接情况不稳定，传输时延高。优点是花费基本可以忽略，传输速率高。

第三代移动通信网络(3rd-generation，3G)已经在当今被广泛的使用。移动设备，如笔记本电脑、智能手机都配备3G模块实现高速度、广范围的无线通信。3G通信具有通信范围广，速度快等优点。然而，由于资费较贵导致用户不能随意的下载而必须考虑资费问题。

多网络混合网络模型在学术和实践领域被多次讨论。这里讨论的系统是3G、车辆混合网络，车辆网络中的车辆节点不仅可以通过短距离通信完成数据传输，还可以接入3G模块进行数据下载(比如下载地图更新信息等)。其解决如下场景的问题：车辆网络中的一个子集合需要下载相同的数据，这类数据一开始只能通过3G网络下载。由于3G下载需要支付运营商一定的费用，所以成本最高的方法是集合中的每一辆车通过3G各自下载，这种方法花费最大但是时延最小。另外一个方法是集合中的单个节点通过3G下载数据，然后再通过车辆网络传递给集合中的其他车辆节点。这种方法虽然花费最小，但是由于车辆网络传输延迟较高，导致部分节点不能在一定的时效内收到需要下载的数据。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明之目的在于提供一种利用车辆自组网络减少3G共享数据下载的方法及系统，其结合车辆自组网络辅助3G下载，实现既降低3G下载的花费，又满足数据传输的时效要求的目的。

为达上述及其它目的，本发明提供了一种利用车辆自组网络减少3G共享数据下载的系统，至少包括：

初始化模组，用于系统初始化，获取车辆历史相遇信息以及需要下载的数据信息，同时获取需要这些数据的车辆集合；

执行次数确定模组，用于确定多阶段策略需要执行的次数；

下载策略计算及处理模组，根据确定的执行次数，重复如下过程：基于车辆相遇的历史信息，结合传输要求和当前传输情况计算下载策略，刻画出3G下载的最优化问题，求解该优化问题并做出相应的下载决定，通过3G下载的数据再通过车辆网络传输给需要该数据的车辆节点；以及

3G下载模组，在到达下载要求的时效限制的最后时刻之前，令所有未获取数据的车辆节点通过3G网络下载相应数据。

进一步地，该下载策略计算及处理模组还包括：

传输情况收集模组，用于收集传输情况；

权重更新模组，根据收集到的当前网络的传输情况以及车辆节点本地缓存信息，更新待选种子节点的权重；

最优化问题刻画模组，将下载问题规划成最优化问题，目标是最小化通过3G下载的数据量，约束是每个车辆节点要在时间约束前获取需要下载的数据，并求解该最优化问题，得到近似最优解；

数据传输模组，利用车辆自组网络的传输能力，使用两跳传输将数据在车辆网络中传输。

进一步地，该传输情况包括每个车辆节点的缓存中需要传输的数据包的个数以及已经传输成功的数据包。

进一步地，该最优化问题刻画模组通过如下方式将下载问题规划成最优化问题：

最小化：Σui∈UΣpk∈PXi(k)]]>