[發明專利]一種基于數據優先級、鏈路狀態和交通流密度的多鏈路選擇方法

在審

• 申請號: 201711237968.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108200601A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 丁男;高壯林;譚國真
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04L12/865
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠

一種基于數據優先級、鏈路狀態和交通流密度的多鏈路選擇方法，其屬于車聯網中網絡功能虛擬化和異構網絡融合技術領域。基于數據優先級、鏈路狀態以及交通流密度的鏈路選擇算法，克服了目前車聯網所使用鏈路選擇算法鏈路利用率過低的缺點，同時也解決了現有關于車聯網異構網絡融合研究中忽視了WSM傳輸需求、導致WSM延時過高的問題。利用本發明方法可以使車載通信節點融合多種不同類型的網絡接口，實現異構網絡融合，同時在保證WSM類型數據傳輸需求的前提下，降低各種類型數據的延時，并提高鏈路資源的利用率，保障各種類型服務的QoE。

技術領域

本發明屬于車聯網中網絡功能虛擬化(Network Functions Virtualization,NFV)和異構網絡融合技術領域，涉及到一種適用于集成多個物理網絡接口的設備在發送網絡報文時如何在數據鏈路層(LLC)中根據發送內容的優先級別、鏈路狀態以及當前交通流密度進行某物理網絡接口的選擇方法。

背景技術

隨著無線接入技術的發展，諸如LTE、IEEE 802.11p、WiMAX甚至5G等技術的出現，越來越多研究人員開始關注于將各種無線接入技術應用在車聯網上。相關協議標準也日益成熟，例如，美國提出的WAVE標準協議群，用來傳輸安全服務相關信息、交通效率相關信息、娛樂方面信息等。但單一的無線接入技術已經不能滿足車聯網的應用需求，兩種或多種無線通信技術相結合搭建車聯網，以提高車聯網網絡的健壯性、可靠性，是目前相關研究的主要趨勢。在車聯網終端設備上集成多種網絡接口，融合多種網絡資源，不但可以提供一個覆蓋大范圍地區所有車輛的大規模網絡，還可以滿足該地區的實時性安全信息的傳輸和分布需求，減少交通事故的發生。但是目前異構網絡融合中，數據傳輸主要還是基于TCP/IP框架，缺乏有效地面向數據內容和當前的交通流情況進行分發的策略。如何結合環境因素針對數據優先級、提高安全短消息(WAVE Short Message,WSM)的傳輸速率和安全服務的QoE(Quality of Experience)，同時保證非安全服務的QoE，目前缺乏有效的技術方案。

發明內容

本發明的目的是在于克服現存技術的不足，提供一種融合多種不同類型物理網絡接口，并基于數據優先級、鏈路狀態以及交通流密度的鏈路選擇算法，克服目前車聯網所使用鏈路選擇算法鏈路利用率過低的缺點，同時也解決了現有關于車聯網異構網絡融合研究中忽視了WSM傳輸需求、導致WSM延時過高的問題。其接口擴展如圖1所示。

本發明所述的一種車聯網中面向多網網絡融合中基于數據優先級、鏈路狀態以及交通流密度的鏈路選擇算法。在車聯網通信過程中，車載設備或者路側設備，為了提高網絡通信的容量，往往集成了多個網卡。如果用專門的網卡用來傳輸WSM，會導致該網卡鏈路的利用率過低。如果讓所有網絡通信服務無差別的共用所有網卡，可能會導致WSM通信延時過長。為了解決以上問題，本發明方法利用車聯網特有的四種數據優先級(在車聯網中IEEE802.11p采用了增強型分布式信道訪問(Enhanced Distributed Channel Access，EDCA)機制定義了介質訪問規則，重新定義了四種不同的訪問類別(access categories，AC)，根據消息內容的重要性和緊迫性，由創建信息的應用為每一幀指派一種AC，通過AC索引(AC Index，ACI)確定AC，ACI一共分為四種：0、1、2和3，分別對應四種不同緊急程度和優先級的信息，ACI越大，優先級越大)，以及實時獲取的各鏈路的延時和負載，并結合當前的交通流密度，從而設計一個鏈路選擇算法，對當前所有鏈路進行計算并選擇，當一個數據報文從上層到達數據鏈路層時，通過該算法選出最適合的鏈路進行傳輸，達到在保證WSM有較低延遲的前提下，降低了非WSM的延時，同時提高了鏈路的利用率，增強車聯網整體傳輸效率的目的。