一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置，包括：利用无线传感器网络技术，通过车载无线短距离通信的G节点，获取与G节点连接的T节点对应的通信数据；基于深度学习模型，G节点对获取的通信数据进行分析，获取分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率、通信时长的信息，确定T节点的通信需求和资源需求；基于优化算法的调度策略，G节点根据分析结果，对车载无线短距离通信资源进行调度，调度包括调整T节点的通信频率、通信时长和通信优先级。提高通信效率，减少通信延迟，提高车载无线短距离通信的质量和稳定性。高车载无线短距离通信的质量和稳定性。高车载无线短距离通信的质量和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置


[0001]本专利技术涉及资源调度
，尤其涉及一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置。

技术介绍

[0002]车载无线短距离通信是近年来随着车联网技术的发展而得到广泛应用的一种通信方式，它通过车载无线通信设备与周围的其他通信设备进行数据交换，以实现车辆内部各设备间的信息交互；然而，蓝牙、WiFi等传统的车载无线短距离通信资源调度方法通常基于固定的调度策略，如固定的通信频率、通信时长和通信优先级等，这种方法在通信环境稳定、通信需求固定的情况下能够满足需求，但在车辆密集、通信需求变化大的环境下，固定的调度策略往往无法满足各个T节点的通信需求，导致通信效率低下，甚至出现通信拥塞的情况；此外，传统的调度方法通常无法准确地获取和理解T节点的通信需求和资源需求，无法根据实际需求进行灵活的资源调度，进一步降低了通信效率；同时，蓝牙、WiFi等国外技术存在随意限制我国企业使用的先例，具有安全风险。
[0003]申请号为：CN202110328655的专利技术公开了车载无线短距离通信系统及其通信资源分配方法，车载无线短距离通信系统包括高级G节点及至少一个一般G节点；通信资源分配方法包括：响应于至少一个一般G节点向高级G节点待请求通信资源，根据每一个一般G节点的当前通信资源请求的逻辑信道的优先级分别生成一般G节点的优先级信息；待请求通信资源的至少一个一般G节点分别向高级G节点发送包括自身优先级信息的请求信息；响应于高级G节点接收到待请求通信资源的至少一个一般G节点的请求信息，基于优先级信息递减顺序依次向至少一个一般G节点分配通信资源。该现有技术存在的缺陷包括：该方法根据每个一般G节点的当前通信资源请求的逻辑信道的优先级来生成优先级信息，然后基于优先级信息递减顺序依次分配通信资源，这种方式在一些情况下无法满足实际需求，因为它并没有考虑到通信环境的动态变化，如车辆的移动、通信需求的变化等，如果一个低优先级的节点突然有了紧急的通信需求，这种静态的优先级分配方式可能无法及时满足其需求；该方法主要依赖于高级G节点对通信资源的分配，但并未利用到现代的智能优化算法，如深度学习、强化学习等，来进行更有效的资源调度，这导致资源分配的效率和效果不尽如人意；每个一般G节点都需要向高级G节点发送包括自身优先级信息的请求信息，这将增加系统的通信开销，特别是在节点数量较多的情况下，可能会导致通信拥塞，影响系统的稳定性和可靠性；该方法主要依赖于预先设定的优先级信息进行资源分配，缺乏根据实时通信需求动态调整资源分配的能力，降低了系统的灵活性和适应性。
[0004]因此，如何根据实际的通信需求和资源需求，动态地对车载无线短距离通信资源进行调度，是当前车载无线短距离通信领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种车载无线短距离通信的资源调度方法及装置，以解决现有技术
中存在的传统的车载无线短距离通信资源调度方法通常基于固定的调度策略，如固定的通信频率、通信时长和通信优先级等，这种方法在通信环境稳定、通信需求固定的情况下能够满足需求，但在车辆密集、通信需求变化大的环境下，固定的调度策略往往无法满足各个T节点的通信需求，导致通信效率低下，甚至出现通信拥塞的情况；此外，传统的调度方法通常无法准确地获取和理解T节点的通信需求和资源需求，无法根据实际需求进行灵活的资源调度，进一步降低了通信效率的上述问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种车载无线短距离通信的资源调度方法，包括：S101：利用无线传感器网络技术，通过车载无线短距离通信的G节点，获取与G节点连接的T节点对应的通信数据；S102：基于深度学习模型，G节点对获取的通信数据进行分析，获取分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率、通信时长的信息，确定T节点的通信需求和资源需求；S103：基于优化算法的调度策略，G节点根据分析结果，对车载无线短距离通信资源进行调度，调度包括调整T节点的通信频率、通信时长和通信优先级。
[0007]其中，S101步骤包括：S1011：与车载无线短距离通信的G节点连接的若干个T节点；S1012：G节点将请求信号发送至与G节点连接的T节点，T节点接收并解析请求信号，T节点根据解析结果，将对应的通信数据通过无线传感器网络传输给G节点；S1013：G节点接收从T节点传输过来的通信数据，G节点对通信数据进行预处理操作和存储，以供后续分析。
[0008]其中，S102步骤包括：S1021：G节点对接收的通信数据进行特征提取，特征提取包括数据包大小、数据包传输速率和数据包传输方向的特征；S1022：基于卷积神经网络的深度学习模型，对获取的通信数据进行分析，获取分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率和通信时长的信息；S1023：基于机器学习算法，G节点根据分析结果对T节点的通信需求和资源需求进行预测，获取预测结果，预测结果包括带宽需求、延迟需求和稳定性需求。
[0009]其中，S103步骤包括：S1031：G节点利用粒子群优化算法，对T节点的通信需求和资源需求进行分析，通过分析确定对应的通信资源分配策略；S1032：基于车载无线短距离通信的实时环境因素和实时通信状态，对确定的通信资源分配策略进行动态调整，其中，实时环境因素包括车辆速度、周围车辆数量和通信干扰，实时通信状态包括信号强度和数据包丢失率；S1033：G节点根据动态调整后的通信资源分配策略，对车载无线短距离通信资源进行调度，调度包括调整T节点的通信频率、通信时长和通信优先级；S1034：G节点设置对应的反馈机制，T节点根据实际通信效果向G节点提供反馈，G节点根据反馈信息，进一步优化通信资源调度策略。
[0010]其中，S1012步骤包括：
T节点接收G节点发送的请求信号，T节点对请求信号进行解码，通过解码获取请求信号的内容，请求信号的内容包括通信数据的传输方向和传输速率，T节点根据传输方向，选择对应的无线传感器网络节点进行数据传输，T节点将通信数据进行分包处理并对数据包进行测量，获取待传输的数据包，T节点将数据包通过无线传感器网络传输给G节点，在传输过程中监测数据包传输的质量，传输的质量包括信号强度和数据包丢失率，T节点根据监测结果，调整传输速率和传输方式，保证数据传输的稳定性和可靠性。
[0011]其中，S1021步骤包括：G节点对通信数据进行数据包解析，获取数据包的相关信息，G节点计算数据包大小的特征，数据包大小的特征包括平均数据包大小和数据包大小的分布情况，G节点计算数据包传输速率的特征，数据包传输速率的特征包括平均传输速率和传输速率的变化趋势，G节点确定数据包传输方向的特征，传输方向的特征包括传输源和传输目的地的统计信息。
[0012]其中，S1022步骤包括：将通信数据转化为卷积神经网络输入的格式，利用卷积神经网络对通信数据进行分析，该卷积神经网络包括若干个卷积层、池化层和全连接层，通过前向传播得到分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率和通信时长的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载无线短距离通信的资源调度方法，其特征在于，包括：S101：利用无线传感器网络技术，通过车载无线短距离通信的G节点，获取与G节点连接的T节点对应的通信数据；S102：基于深度学习模型，G节点对获取的通信数据进行分析，获取分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率、通信时长的信息，确定T节点的通信需求和资源需求；S103：基于优化算法的调度策略，G节点根据分析结果，对车载无线短距离通信资源进行调度，调度包括调整T节点的通信频率、通信时长和通信优先级。2.根据权利要求1所述的一种车载无线短距离通信的资源调度方法，其特征在于，S101步骤包括：S1011：与车载无线短距离通信的G节点连接的若干个T节点；S1012：G节点将请求信号发送至与G节点连接的T节点，T节点接收并解析请求信号，T节点根据解析结果，将对应的通信数据通过无线传感器网络传输给G节点；S1013：G节点接收从T节点传输过来的通信数据，G节点对通信数据进行预处理操作和存储，以供后续分析。3.根据权利要求1所述的一种车载无线短距离通信的资源调度方法，其特征在于，S102步骤包括：S1021：G节点对接收的通信数据进行特征提取，特征提取包括数据包大小、数据包传输速率和数据包传输方向的特征；S1022：基于卷积神经网络的深度学习模型，对获取的通信数据进行分析，获取分析结果，分析结果包括数据的类型、优先级、通信频率和通信时长的信息；S1023：基于机器学习算法，G节点根据分析结果对T节点的通信需求和资源需求进行预测，获取预测结果，预测结果包括带宽需求、延迟需求和稳定性需求。4.根据权利要求1所述的一种车载无线短距离通信的资源调度方法，其特征在于，S103步骤包括：S1031：G节点利用粒子群优化算法，对T节点的通信需求和资源需求进行分析，通过分析确定对应的通信资源分配策略；S1032：基于车载无线短距离通信的实时环境因素和实时通信状态，对确定的通信资源分配策略进行动态调整，其中，实时环境因素包括车辆速度、周围车辆数量和通信干扰，实时通信状态包括信号强度和数据包丢失率；S1033：G节点根据动态调整后的通信资源分配策略，对车载无线短距离通信资源进行调度，调度包括调整T节点的通信频率、通信时长和通信优先级；S1034：G节点设置对应的反馈机制，T节点根据实际通信效果向G节点提供反馈，G节点根据反馈信息，进一步优化通信资源调度策略。5.根据权利要求2所述的一种车载无线短距离通信的资源调度方法，其特征在于，S1012步骤包括：T节点接收G节点发送的请求信号，T节点对请求信号进行解码，通过解码获取请求信号的内容，请求信号的内容包括通信数据的传输方向和传输速率，T节点根据传输方向，选择对应的无线传感器网络节点进行数据传输，T节点将通信数据进行分包处理并对数据包进行测量，获取待传输的数据包，T节点将数据包通过无线传感器网络传输给G节点，在传输过
程中监测数据包传输的质量，传输的质量包括信号强度和数据包丢失率，T节点根据监测结果，调整传输速率和传输方式，保证数据传输的稳定性和可靠性。6.根据权利要求3所述的一种车载无...

【专利技术属性】
技术研发人员：董轩，耿心，汪旗航，刘璐，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：