[发明专利]一种车联网中分布式资源调度方法

权利要求书

1.一种车联网中分布式资源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建车联网和资源池

构建包括A台车辆的车联网以及包括XY个单子帧资源的资源池其中，A≥2，V_a表示配备有实现蜂窝网通信的装置Ξ_a和队列监测设备Ω_a的第a台车辆，R_xy表示(x,y)坐标处大小为ΔtΔf的单子帧资源，x∈[1,X]，y∈[1,Y]，X≥2，Y≥2，表示的时间起点，表示的频率起点，Δt、Δf分别表示R_xy所占的时间长度及频率宽度；

(2)初始化每台车辆V_a的业务缓存队列

初始化每台车辆V_a的业务缓存队列其中，Q_al表示第l个业务缓存位缓存的业务，且L_a表示中业务缓存位缓存的业务数量，L_a≥2；

(3)每台车辆V_a对业务缓存队列进行更新：

每台车辆V_a根据自身需求生成C_a个业务并将ε_a缓存至业务缓存队列的前C_a个空闲业务缓存位中，得到更新后的业务缓存队列其中，E_ac表示第c个业务，表示Q_al的更新结果；

(4)每台车辆V_a确定调度目标业务集及其参数：

(4a)每台车辆V_a以为队列监测设备Ω_a的监测周期，通过Ω_a读取中的缓存非空业务数量和的可容忍最大时延并通过确定单次调度目标业务数量M_a，同时通过和计算的生存时间T_al：

其中，表示向下取整数，表示缓存业务数量阈值，及表示比例系数，表示业务被Ω_a监测过的次数；

(4b)每台车辆V_a按照中业务的生存时间由小到大的顺序对T_al对应的进行排序，并选取前M_a个业务，组成调度目标业务集其中，S_am表示第m个调度目标业务；

(4c)每台车辆V_a通过队列监测设备Ω_a获取调度目标业务集的参数，包括服务质量字段指示的S_am的可容忍最大误包率及S_am包含的数据量D_am；

(5)每台车辆V_a通过通信装置Ξ_a获取调度目标单子帧资源集

(5a)每台车辆V_a通过Ξ_a记录感知窗口内的感知单子帧资源集其中，表示(p,q)位置处大小为ΔtΔf的感知单子帧资源，p∈[1,P]，q∈[1,Q]，2≤Q≤Y，t_a表示V_a开始选择单子帧资源的时刻，表示感知窗口时间，

(5b)每台车辆V_a通过Ξ_a记录选择窗口内的候选单子帧资源集其中，表示(u,v)位置处大小为ΔtΔf的候选单子帧资源，u∈[1,U]，v∈[1,V]，2≤Q＝V≤Y，表示选择窗口内的候选单子帧资源的数量，表示选择窗口时间，

(5c)每台车辆V_a对中承载的旁路链路控制信息进行解析，得到预留单子帧资源位置信息并将标记的位于选择窗口中的预留单子帧资源集中的预留单子帧资源从去除，实现对的更新；

(5d)每台车辆V_a测量上相关信号接收功率γ_apq，并根据γ_apq和预设的相关信号接收功率阈值判断的占用情况，若则表示感知单子帧资源被占用，则将选择窗口内的相关候选单子帧资源从去除，实现对的更新，得到更新后的候选单子帧资源集并执行步骤(5e)，否则，将作为更新后的候选单子帧资源集并执行步骤(5e)；

(5e)每台车辆V_a获取更新后的中候选单子帧资源的数量并判断是否成立，若是，执行步骤(5g)，否则，令并执行步骤(5d)；

(5f)每台车辆V_a计算候选单子帧资源的接收信号强度指示B_auv，并按照由小到大的顺序对个单子帧资源的接收信号强度指示进行排列，得到其中，表示中第z个接收信号强度指示；

(5g)每台车辆V_a确定调度目标单子帧资源数量在中选取前个接收信号强度指示元素对应的个调度目标单子帧资源集其中，表示比例系数，且表示车辆V_a的第ι个调度目标单子帧资源，表示车辆V_a第ι个调度目标单子帧资源的接收信号强度指示；

(6)每台车辆V_a确定调度目标业务S_am的传输目标次数

每台车辆V_a根据调度目标业务S_am的可容忍最大误包率预设的误包率阈值及调度目标单子帧资源数量计算S_am的传输目标次数

其中，表示计算中间变量，ρ_a表示缩放因数，且表示比例系数，且

(7)每台车辆V_a确定调度目标业务S_am单次传输所需的占用目标单子帧资源数量上限

(7a)每台车辆V_a由通信装置Ξ_a的发射功率及调度目标单子帧资源集的接收信号强度指示计算中每个单子帧资源的传输数据容量

(7b)每台车辆V_a根据确定调度目标业务S_am单次传输所需的占用单子帧资源数量上限

(8)获取车联网中分布式资源调度结果：

(8a)每台车辆V_a为调度目标业务集在调度目标单子帧资源集中选择包含个单子帧资源的预占用目标单子帧资源集其中O_ak表示中的第k个预占用目标单子帧资源；

(8b)每台车辆V_a为调度目标业务S_am在中随机选择个单子帧资源，将个预占用单子帧资源绑定成S_am的一个预占用单子帧资源组，将个预占用单子帧资源组绑定成S_am的预占用单子帧资源组集；

(8c)每台车辆V_a对每个预占用单子帧资源组中的个预占用单子帧资源的接收信号强度指示按照由小到大的顺序进行排列，得到排序结果并根据对应地更新预占用单子帧资源组内的单子帧资源的顺序，同时计算对应的预占用单子帧资源的传输数据容量得到对应的预占用单子帧资源的传输数据容量的排序结果其中，表示中的第j个接收信号强度指示，表示中的第j个传输数据容量；

(8d)每台车辆V_a定义传输数据总量及计数变量κ_a，并令κ_a＝1；

(8e)每台车辆V_a计算并判断是否成立，若是，将调度目标业务S_am的预占用单子帧资源组中的前κ_a个单子帧资源绑定为S_am的占用单子帧资源组，并以此为依据得到S_am更新后的占用单子帧资源组集，执行步骤(8g)，否则，执行步骤(8f)，其中，表示中的第κ_a个传输数据容量；

(8f)每台车辆V_a令κ_a＝κ_a+1，并执行步骤(8e)；

(8g)每台车辆V_a对调度目标业务集中的每个调度目标业务S_am，通过通信装置Ξ_a占用个S_am的占用单子帧资源组，将S_am的数据发送次，实现车联网中的分布式资源调度。