[发明专利]公交车载网络中最大化有效传输次数的调度决策方法

摘要

本发明公开了公交车载网络中最大化有效传输次数的调度决策方法，包括如下过程（1）利用图论理论构建公交车载网络模型，（2）根据公交车运行轨迹数据，运用弗洛伊德算法求出两辆车之间的最小平均接触间隔时间，（3）统计节点空闲邻居集合、携带数据包集合和已接收数据包集合，（4）计算节点携带数据包对应的拷贝数目及目的节点，（5）迭代求出满足最大化有效传输次数的邻居调度方案。本发明选择与具有最大有效传输次数的空闲邻居进行通信。在芝加哥市公交车运行轨迹数据上进行模拟实验，实验结果表明，与经典的轮询调度方法相比，本发明方法可以明显地减少网络中的传输次数并可提高数据包的传递率。

主权项

公交车载网络中最大化有效传输次数的调度决策方法，包括如下过程：(1)、利用图论理论构建公交车载网络模型：将一个公交车载网络抽象成一个加权无向图G，G＝(V,E,R),其中，V是网络中节点集合，E是链路集合，R是时间集合；对于V中的两个节点i和j，如果它们相遇过，那么它们之间存在边(i,j)∈E；任给i,j∈V，R(i,j)＝Ri,j该值表示节点i和j之间平均接触间隔时间；(2)根据公交车运行轨迹数据，运用弗洛伊德算法求出两公交车之间的最小平均接触间隔时间T(i,j)：在构建模型的加权无向图G上,根据弗洛伊德最短路径算法，得到任意两个节点i和j之间最小平均接触间隔时间T(i,j)＝Ti,j，该值为节点i和j之间期望延迟；(3)公交车载网络中有N个节点，空闲邻居即是不含有数据包的节点邻居，统计节点空闲邻居集合Fi、携带数据包集合Pi和已接收数据包集合Si：(3A)、对于一个空闲的节点i，其中1≤i≤N，它的所有空闲邻居集合其中fi是节点i的空闲邻居的数目；(3B)、节点i当前携带数据包集合其中mi表示节点i当前携带的数据包数目；(3C)、节点i到目前为止已接收数据包集合Si，其中1≤i≤N；(4)计算节点携带数据包对应的拷贝数目及目的节点：(4A)、计算节点i处携带数据包pi,k拷贝数目ri(pi,k)，其中1≤k≤mi；(4B)、对节点i，根据二分散发和等待路由算法，按照调度顺序将包pi,k当前剩余拷贝数量一半交付邻居，得到节点i缓冲区中携带数据包pi,k对应的目的节点d(pi,k)，其中1≤k≤mi；(5)迭代求出满足最大化有效传输次数的邻居调度方案：从未被选择的空闲邻居ni,j中选择一个邻居使得它对应的有效传输次数最大，具体步骤如下:(5A)根据节点i的空闲邻居的数目fi作1到fi次循环:当节点i当前携带数据包的集合Pi非空(5A1)对于每一个没有被调度过的空闲邻居ni,j，其中1≤j≤fi，计算对应有效传输次数，其中从中选择最小传输次数对应的空闲邻居ni,j；其中，节点i将数据包pi,k传输给邻居节点ni,j是一次有效传输，其中1≤i≤N,1≤k≤mi,1≤j≤fi，则必须满足即从邻居节点ni,j到数据包pi,k的目的节点期望延迟不超过节点i到该数据包目的节点的期望延迟；计算对应有效传输次数其中(5A2)节点i根据二分散发和等待路由算法向该邻居ni,j有效传输所有不属于Si的数据包{pi,q|g(i,j,q)＝1,1≤q≤mi}；(5A3)更新节点i当前携带数据包的集合Pi、节点i处包pi,k拷贝数目ri(pi,k)和节点i到目前为止已经接收过的数据包集合Si＝Si∪{pi,q|g(i,j,q)＝1,1≤q≤mi}，其中1≤k≤mi。