[发明专利]一种基于边缘计算的车联网混合数据分发方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的车联网混合数据分发方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、以边缘基站为决策中心，接收边缘基站覆盖范围内过往车辆发送的车辆信息；

S2、边缘基站对接收的车辆信息进行计算，并根据计算结果更新车辆距离退出边缘基站覆盖范围的截止时间以及车辆邻居表；

S3、根据车辆截止时间及车辆信息，在满足车辆请求截止时间及满足边缘基站流量下，由边缘基站预测车流轨迹并制定决策；所述预测车流轨迹包含三种情况：车流轨迹容易被精确预计的、车流轨迹难以预计的、车流轨迹能被粗略估计的；根据不同的情况采取不同的方法进行预测，即：对于车流轨迹容易被精确预计的情况，采用离线方法计算；对于车流轨迹难以预计的情况，采用在线方法计算；对于车流轨迹能被粗略估计的情况，采用提前△t步在线方法计算；

S4、根据边缘基站的决策，过往车辆接收相应决策并执行；对于V2I通信，车辆直接将数据发送给对应的车辆；对于V2V通信，边缘基站将决策信息发送到源点车辆，由源点车辆广播数据到对应的车辆集；

S5、过往车辆执行决策之后，根据过往车辆实际接收数据，更新车辆缓存数据表以及请求数据表。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的车联网混合数据分发方法，其特征在于，步骤S1中，所述车辆信息包括：车辆速度、行驶方向、车辆已缓存数据、车辆请求数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的车联网混合数据分发方法，其特征在于，步骤S2中，所述截止时间通过车辆退出边缘基站范围的距离与车辆速度的比值确定，所述车辆邻居表根据接收车辆周期性的广播信息来更新。

4.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的车联网混合数据分发方法，其特征在于，所述车流轨迹容易被精确预计的情况，采用离线方法计算，计算过程具体如下：

Y101、计算所有时刻中每辆车广播任一数据块的V2V广播收益F，使用五元组t,v,d,q,N表示一次V2V广播，即在时刻t通过车辆v向其邻居N广播数据块d具有增益q；

离线方法中，V2V广播增益计算如下：

其中，g_t,v,d为在时刻t由车辆v广播数据块d的增益，N_t,v,d为在t时刻车辆v的邻居中，请求数据块d的邻居集合；τ_v′,t为车辆在时刻t时，距离离开边缘基站覆盖区域剩余时间；

其中，离线方法中V2I收益计算如下：

使用q_t,v,d来表示车辆v的收益以在时刻t从基站获得数据块d，将q_t,v,d定义为k值，k满足两个条件：第一个条件：在时刻t，在车辆v的k-1跳邻居中，没有车辆缓存数据块d；第二个条件：在车辆v的k-hop跳邻居中，存在已缓存数据块d的车辆；如果在时刻t，车辆v请求数据块d并且能从其1跳邻居访问数据，则有q_t,v,d＝1；如果数据块d已经缓存在车辆v上，则有q_t,v,d＝0；

Y102、从所有的V2V广播收益中，选择最大收益的V2V广播f；

Y103、如果最大收益的V2V广播f所对应的广播数据块缓存在车辆v上时，则将广播决策加入到决策中；如果最大收益的V2V广播f所对应的广播数据块没有缓存在该车辆上时，车辆v尝试将时间段[1，t-1]中，从车辆v的邻居车辆获取数据d，获取成功则将两次广播加入到决策中；

Y104、如果在时间段[1，t-1]中没有邻居车辆有数据块d，则车辆v将时间段内从边缘基站获取数据，即在决策中加入对应的V2V数据广播以及V2I通信；

Y105、更新V2V广播收益F、已经缓存数据块、请求数据块，更新之后跳转到步骤Y101继续执行，直到不存在候选广播；整个过程中，通过删除与动作冲突的动作来更新候选广播空间。