[發(fā)明專利]一種基于車輛分簇的協(xié)作緩存方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210161140.1
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114666842A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱琦;陳清秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/14
• 分類號(hào): H04W28/14;H04W4/44;H04W4/46;H04W84/18;H04L67/568;H04L67/5683;G06N3/00;H04W40/32;H04L45/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于車輛分簇的協(xié)作緩存方法，其特征在于，基于緩存內(nèi)容保存在目標(biāo)路段上的各路邊單元RSU或各路邊單元RSU通信覆蓋范圍中的各車輛簇的簇頭中，車輛簇中的車輛請(qǐng)求緩存內(nèi)容時(shí)，先向其所屬車輛簇的簇頭請(qǐng)求，若其所屬車輛簇的簇頭中沒有所請(qǐng)求的內(nèi)容，則向路邊單元RSU和路邊單元RSU的通信覆蓋范圍中的其他車輛簇的簇頭發(fā)出請(qǐng)求，車輛向與其所屬車輛簇不相鄰的車輛簇的簇頭發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，需要以路邊單元RSU作為中繼，按預(yù)設(shè)周期執(zhí)行以下步驟，完成緩存內(nèi)容位置的放置，使車輛從車輛簇的簇頭或路邊單元RSU中獲取緩存內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)獲取緩存內(nèi)容過程中的時(shí)延和成本的最小化；

S1.分別針對(duì)目標(biāo)路段上的各路邊單元RSU，在各路邊單元RSU的通信覆蓋范圍內(nèi)劃分車輛簇，每個(gè)路邊單元RSU的通信覆蓋范圍中至少包括一個(gè)車輛簇，每個(gè)車輛簇中至少包括一個(gè)車輛；

S2.初始化車輛信息：分別針對(duì)目標(biāo)路段上各個(gè)車輛簇內(nèi)的各個(gè)車輛，以車輛通信范圍內(nèi)的其他車輛為鄰居車輛，獲取鄰居車輛數(shù)量N、車輛與各鄰居車輛的平均距離d、車輛與各鄰居車輛的速度差總和v_d；

S3.分別計(jì)算車輛所屬車輛簇內(nèi)各車輛的權(quán)重，如果車輛的權(quán)重大于其所屬車輛簇內(nèi)各車輛的權(quán)重，則以該車輛為該車輛簇的簇頭，否則該車輛為該車輛簇的簇成員；

S4.基于車輛從車輛簇的簇頭或其所屬通信范圍的路邊單元RSU獲取緩存內(nèi)容的方法，分別針對(duì)不同的獲取緩存內(nèi)容的方法，構(gòu)建獲取緩存內(nèi)容的時(shí)延函數(shù)和獲取緩存內(nèi)容總成本函數(shù)；

S5.基于獲取緩存內(nèi)容的時(shí)延函數(shù)和獲取緩存內(nèi)容總成本函數(shù)，構(gòu)建時(shí)延和獲取緩存內(nèi)容總成本最小化目標(biāo)函數(shù)及約束條件；

S6.構(gòu)建緩存方案樣本，采用蟻群算法對(duì)時(shí)延和獲取緩存內(nèi)容總成本最小化目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，獲得緩存方案樣本所對(duì)應(yīng)的時(shí)延和獲取緩存內(nèi)容總成本，以及緩存方案樣本所對(duì)應(yīng)的信息素、啟發(fā)式信息、轉(zhuǎn)移概率；

S7.以最小化時(shí)延和獲取緩存內(nèi)容總成本為目標(biāo)，通過各緩存方案樣本的參與迭代，獲得使時(shí)延和獲取緩存內(nèi)容總成本最小的緩存方案樣本，并基于該緩存方案樣本，完成緩存內(nèi)容位置的放置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于車輛分簇的協(xié)作緩存方法，其特征在于，所述步驟S2中針對(duì)車輛簇中第k輛車輛，以V_k表示，目標(biāo)車輛V_k與各鄰居車輛的平均距離d如下式：

式中，x₁和x_k分別表示車輛V₁和車輛V_k的橫坐標(biāo)，y₁和y_k分別表示車輛V₁和車輛V_k的縱坐標(biāo)；

車輛V_k與各鄰居車輛的速度差總和v_d如下式：

式中，v₁和v_k分別表示車輛V₁和車輛V_k的速度。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于車輛分簇的協(xié)作緩存方法，其特征在于，所述步驟S3中，車輛V_k所屬車輛簇內(nèi)各車輛的權(quán)重計(jì)算方法如下式：

其中，w₁、w₂、w₃的關(guān)系如下式：

w₁+w₂+w₃＝1

式中，w為車輛的權(quán)重，w₁為鄰居車輛數(shù)量的加權(quán)因子，w₂為車輛V_k與各鄰居車輛的平均距離的加權(quán)因子，w₃為車輛V_k與各鄰居車輛的速度差總和的加權(quán)因子。