[发明专利]一种智慧交通中无线链路资源管理方法

权利要求书

1.一种智慧交通中无线链路资源管理方法，其特征在于，包括两部分，第一部分是通过带宽估测算法来实现无线站点直接的公平性，第二部分是通过资源预留模型来实现不同优先级数据的服务区分，

第一部分的带宽估测算法具体为：定义Wi代表站点i的实际吞吐量，Li代表站点i的负载，代表站点i预先分配到的权重分配系数，为公平性，通过Mac层协议进行带宽估测，Mac层协议满足以下两种条件：

当所有站点的负载之和明显低于信道容量时，每个站点的传输要求都应该得到满足，即对于每个站点有Wi＝Li；

当站点的负载之和超过信道容量时，每个站点首先，依据站点的权重分配系数按比例分配到带宽，然后，站点通过接收到的数据包种类来计算传输时间从而估算出本站点的吞吐量以及其他竞争站点的吞吐量，再调整竞争窗口；

第二部分中资源预留机制的实现分两步，第一步链路层模型为不同数据流分配优先级大小P_i，利用调度算法对各个优先级的队列Q_i取出对应的数据包放入发送队列；第二步则是当站点竞争到信道以后根据优先级大小发送对应个数的数据包，维护一个计数器用来记录当前需要发送的某优先级数据包的个数Ci，并根据第一个待发送的数据包的优先级对计数器进行初始化，然后估算出发送Ci个数据包需要的时间T_dd，并赋值给Duration字段，其他站点根据Duration字段来设定网络分配矢量NAV的值，以保证站点A连续发送数据包的过程中不会受到其他站点的干扰。

2.根据权利要求1所述智慧交通中无线链路资源管理方法，其特征在于，所述依据站点的权重分配系数按比例分配到带宽：根据站点的重要程度为其分配权重系数，权重分配系数分配的原则是在站点所处彼此竞争无线信道资源的范围内根据其地理位置的重要性进行分配，权重分配系数大小根据统计结果进行修正；根据公平性原则，每个站点所获得的带宽除以它对应所分配到的权重系数，所得值均相等。

3.根据权利要求1或2所述智慧交通中无线链路资源管理方法，其特征在于，所述竞争窗口的调整：

估算的公平指数为FIe＝Ei/Eo，其中Ei表示对站点i自身占用带宽的估算，Eo表示对其他站点占用带宽的估算，设定常数常量C＝1.01，当FIe的值大于C的值，说明本站点的占用的带宽大于其他站点，调整竞争窗口的值为原来的两倍，降低站点的信道竞争能力；当FIe的值在1/Nv和C之间，则维持竞争窗口的大小不变，参数Nv表示当前的竞争站点数；当FIe的值小于1/Nv，则说明本站点的吞吐量明显低于其他站点，将本站点的竞争窗口减半，以加强对信道的竞争能力。

4.根据权利要求1所述智慧交通中无线链路资源管理方法，其特征在于，所述利用调度算法对各个优先级的队列取出对应的数据包放入发送队列，具体步骤：首先从优先级最高的队列Q_m开始遍历，即以队列Q_m为首个当前发送队列，对当前发送队列Q_i，定义一个变量Ci表示将要从该队列取出的数据包的个数，Ci的初始值大小为队列Q_i对应的优先级大小P_i，每次从队列取一个数据包，Ci就减1，一直到Ci的值为0时，则将状态标量Si由初始值1变为0，表示本轮调度该队列的数据包已经发送结束，继续选择下一个队列Q_i-1作为当前队列，每选取一个数据包，就将C_i-1的值减1，一直到C_i-1的值为0，再继续选择下一个优先级队列，一直到队列Q₁的C1＝0，即所有队列的状态标量Si＝0,表示该轮遍历结束；最后将所有队列的状态标量Si恢复初始值，开始新一轮的遍历；

如果某队列在Ci的值变为0之前就无数据包了，则先跳过该队列，继续发送下一个低优先级的队列Q_i-1；

当队列Q_i-1的分组都发送结束后，侦测下Q_i是否有分组到来，如果有则进行Q_i发送，如果还是没有分组到来，则认为在短时间内，该队列不会有新的分组到来，为了保证其他队列的分组可以及时发出，先将该队列标记为已经发送完毕，即S_i＝0随之继续下一队列的发送。