[发明专利]一种路侧单元辅助的车联网负载均衡路由方法

摘要

本发明公开了一种路侧单元辅助的车联网负载均衡路由方法，包括以下步骤：车辆节点以贪婪转发策略将数据包转发至RSU网络入口附近的车辆节点，并发送请求RSU网络服务探针包至该RSU网络入口；RSU网络入口上传探针包至中心服务器；中心服务器根据探针包的信息预估该数据包通过RSU网络所需的时间，对比该数据包的剩余生存时间，执行负载均衡策略，确定适合的RSU网络入口和出口；数据包按照制定的入口和出口通过RSU网络，再经多跳贪婪转发至目的车辆节点。本发明利用RSU有线网络辅助投递车辆间多跳消息，同时使用负载均衡策略减少数据包在重负荷RSU的队列中的等待时间，降低车联网路由端到端时延，提高投递成功率。

主权项

1.一种路侧单元辅助的车联网负载均衡路由方法，其特征在于，所述的车联网负载均衡路由方法包括以下步骤：S1、车辆节点以地理贪婪转发策略将数据包转发至RSU网络入口附近的车辆节点，该车辆节点向RSU节点发送请求RSU网络服务探针包；S2、RSU节点上传探针包至中心服务器，中心服务器根据探针包的信息预估该数据包通过RSU网络所需的时间TimeThrough，对比该数据包的剩余生存时间TimeRest，执行负载均衡策略，确定适合的RSU网络入口和出口，具体过程如下：S21、中心服务器计算该数据包在RSU_i的消息队列中等待服务的时间TimeWait(i)，计算公式如下：其中，i为数据包进入RSU网络的入口节点的编号，Load(i)为RSU_i的消息队列负载量，Throughput(i)为RSU_i的消息队列平均吞吐速率；S22、中心服务器计算经过TimeWait(i)的时间后，RSU_j的消息队列预计负载量FutureLoad(j)，计算公式如下：其中，j为数据包离开RSU网络的出口节点的编号，Load(j)为RSU_j的消息队列负载量，Throughput(j)为RSU_j的消息队列平均吞吐速率，SendLoad(k,j)表示在TimeWait(i)的时间内RSU_k预计会发送到RSU_j的数据量；S23、中心服务器预估该数据包以RSU_i为入口，RSU_j为出口，通过RSU网络所需的时间TimeThrough(i,j)，计算公式如下：S24、中心服务器检查TimeThrough(i,j)和该数据包剩余生存时间TimeRest是否满足预估通过时延约束：TimeThroug h(i,j)≤α×TimeRest其中，0＜α≤1；若满足，则中心服务器将适合的RSU入口节点编号i告知车辆节点；否则，中心服务器从方案集合Φ中删除入口为i且出口为j的方案Φ(i,j)，并从剩余的方案集合中选取另一组Φ(i,j)，使其满足：其中，s为当前携带消息的车辆节点的编号，d为该消息的目的车辆节点的编号，并重复步骤S21至S24直至Φ(i,j)满足约束TimeThroug h(i,j)≤α×TimeRest；S3、车辆节点将数据包经一跳或多跳无线链路转发至中心服务器告知的RSU入口节点RSU_i，RSU_i将数据包经有线链路转发至中心服务器告知的RSU出口节点RSU_j，RSU_j将数据包以地理贪婪转发策略转发至目的车辆节点，投递结束。