[发明专利]一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载通信技术领域，尤其涉及一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法。

背景技术

车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。车联网应用于智能交通中，是解决交通问题的有效途径。

现有的智能交通系统中，装载有无线传感器网络设备的车辆(包含路边设施)可以基于车载环境下的无线接入(Wireless Access in Vehicular Environment，WAVE)标准以V2V(Vehicle-to-Vehicle)或者V2I(Vehicle-to-Infrastructure)模式进行相互通信。基于WAVE标准，许多车载应用已经得以实现。这些车载应用可以分为两类：与安全相关的应用和非安全相关的应用。

其中，非安全应用主要提供传统的Internet娱乐服务，包含非实时业务和实时业务。在智能交通系统中，车载网络的拓扑结构变化非常频繁且车速的变化很大。因此，对于非实时业务，如FTP、Email，车辆间的长期公平性应该得到保证，也就是说保证具有不同速度的车辆在路边设施的驻留时间内向路边设施传递的包数相等，即保证具有不同速度的车辆具有与路边设施相同的通信机会。而对于实时业务，如语音、视频业务，保证数据包从车辆到路边设施的较低时延则十分重要。

DCF机制(Distributed Coordination Function分布式协调功能)，用来实现对共享媒体的访问控制，以尽量减少数据的传输碰撞和重试发送，防止各工作站无序地争用信道。改进的EDCA机制(Enhanced Distributed Channel Access分布式信道接入)由DCF机制演化而来，通过区分优先级队列的方式实现不同业务服务质量(QoS)的区分。

目前，虽然EDCF机制给不同的业务设定不同的优先级，并且该机制可以应用于混合业务(实时业务和非实时业务)场景下。然而，EDCF机制与DCF机制都没有将车辆的移动性作为前提条件。

因此，在移动场景下，如何提高混合业务的服务质量，即在保证车辆非实时业务的长期公平性的前提下，同时保证车辆非实时业务的吞吐量以及实时业务数据包的及时传输，是我们迫切需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法，可实现移动场景中，在保证车辆非实时业务的长期公平性的前提下，同时保证车辆非实时业务的吞吐量以及实时业务数据包的及时传输。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种提高车联网应用中混合业务服务质量的方法，在路边设施侧，执行以下步骤：

基于以成簇进入路边设施的覆盖范围、且进入的到达率服从泊松分布的车辆，根据路边设施的覆盖直径和各簇车辆的速度，计算路边设施覆盖范围内的车辆总数N_A；

在同一辆车的非实时业务与实时业务的数据包向路边设施传送过程中不发生竞争时，将路边设施覆盖范围内同时承载非实时业务与实时业务的所有车辆N_A等效变换为：仅承载非实时业务的车辆数为N_A，仅承载实时业务的车辆数为N_A，

针对仅承载非实时业务的各簇车辆，确定非实时业务的长期公平性的条件；在满足非实时业务的长期公平性的条件下，确定非实时业务的最小竞争窗口值应该满足的条件Q；

针对仅承载非实时业务的所有车辆，确定所有车辆非实时业务的饱和吞吐量S₁；

针对仅承载实时业务的所有车辆，确定所有车辆实时业务的时延E(D₂)；

根据S₁、E(D₂)及不同业务的优先级，确定路边设施覆盖范围内所有车辆的非实时业务在一个时隙内发包的数目x，实时业务在一个时隙内发包的数目y；

根据Q、x、y，得到各簇车速下的车辆非实时业务的最小竞争窗口值，以及路边设施覆盖范围内所有车辆实时业务的最小竞争窗口值；

获知路边设施覆盖范围内的各车辆的车速、车辆ID，并将各辆车的ID及其对应的非实时业务的最小竞争窗口值和实时业务的最小竞争窗口值广播给各辆车。