基于数据优先级和交通流密度的异构车联网数据链路层链路调度算法

• 作者: 丁男 许力 谭国真 高壮林
• 来源期刊: 计算机学报
• 学科: 工学
• 关键词: 车联网 异构网络融合 数据优先级 Pareto最优 交通流密度
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 计算机网络新技术
• 页码范围: 526-536
• 页数: 11页
• 分类号: TP393
• 字数: 6538字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2020.00526

摘要

针对车联网中消息多样性与多模态的混合传输需求,多网络介质融合已成为构建车联网网络的必然趋势.如何根据通信需求优化网络资源已成为车联网中亟待解决的问题.基于传统网络协议,本文针对数据链路层协议中调度算法,提出了异构车联网逻辑链路控制层(Logical Link Control,LLC)链路调度算法(HetVNETs Link Scheduling Algorithm in LLC,HLSA).该算法将车联网中交通流密度、数据报文优先级和链路通信状态作为参数,对车联网中不同链路进行调度.首先,根据车联网协议标准,本文定义了四种数据优先级.同时,定义了RTT因子和拥塞因子对数据链路层协议中各个路径状态进行表征.并且,设计了链路相似度(Data Priority-based Link Similarity,DPLS)为分发数据报文提供调度依据.该相似度利用路径中待交互数据报文的优先级与已缓存的数据报文优先级的相似度进行统计.其次,利用Pareto最优计算出IEEE 802.11p链路中非安全短消息数据报文的最大分发频率上界.基于DPLS和该最大分发频率上界,最终设计并实现了面向数据报文优先级的链路调度算法,并根据理论分析,给出算法的时间复杂度为O(n).最后,根据稀疏、中等、密集和极度密集四种交通拥塞场景进行大量实验验证,证明了HLSA算法相对于现有算法,在面向安全与非安全数据报文混合传输场景中数据链路层链路调度算法的有效性.