调度方法、电子设备及计算机程序产品

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种调度方法、电子设备及计算机程序产品。

背景技术

在车辆系统中，T-BOX(Telematics BOX)是车辆中的车联网通讯终端，是车辆系统对外通讯和定位功能盒子，具备与云端、路侧交互单元的交互能力。在T-BOX中引入服务调度能力，分别对外部通道路由和系统内部资源进行调度。例如，对接入服务进行调度，对中继的通信路由进行调度等。

发明内容

本公开实施例提供一种调度方法、电子设备及计算机程序产品，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本公开实施例的第一个方面，本公开实施例提供一种调度方法，包括：

基于车辆与多个候选中继设备的距离以及各个候选中继设备的通信能力信息，确定所述各个候选中继设备的服务评分；

基于所述各个候选中继设备的服务评分，在所述多个候选中继设备中确定所述车辆的目标中继设备，以使所述车辆与所述目标中继设备建立通信连接。

作为本公开实施例的第二个方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开任一实施例所述的调度方法。

作为本公开实施例的第三个方面，本公开实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被一个处理器单独执行时或多个处理器配合执行时实现本公开任一实施例提供的调度方法。

本公开实施例提供的技术方案，通过评分的方式，根据车辆与多个候选中继设备的距离以及各个候选中继设备的通信能力信息，在多个候选中继设备中确定目标中继设备，从而提高车辆通过目标中继设备与外部设备通信的效率。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本公开范围的限制。

图1是本公开一实施例提供的调度方法的流程图；

图2是本公开另一实施例提供的调度方法的流程图；

图3是本公开一实施例的车辆系统架构的结构框图；

图4是本公开另一实施例的车辆系统架构的结构框图；

图5是本公开另一实施例的车辆系统架构的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1是本公开另一实施例提供的调度方法的流程图。如图1所示，该调度方法可以应用于车辆，例如车辆中的T-BOX模块，该方法包括如下步骤：

S110，基于车辆与多个候选中继设备的距离以及各个候选中继设备的通信能力信息，确定各个候选中继设备的服务评分；

S120，基于各个候选中继设备的服务评分，在多个候选中继设备中确定车辆的目标中继设备，以使车辆与目标中继设备建立通信连接。

在本示例中，上述的T-BOX模块从多个通信中继设备中确定目标中继设备，这样，车辆可以通过目标中继设备与外设备进行交互，提高交互效率以及交互体验感。

示例性地，车辆可以是电动车、燃油车、公共汽车等。

示例性地，中继设备可以是路侧通信单元(RSU)、基站、发出热点的终端设备等。

示例性地，车辆可以随着行驶位置的不断改变，而调整其所选择的目标中继设备。

示例性地，在车辆与当前的中继设备的通信质量低于设定的质量阈值的情况下，按照上述步骤S210和步骤S220重新确定目标中继设备，并断开当前连接的中继设备，与目标中继设备建立通信连接。

在一个实施方式中，通信能力信息包括以下至少之一：中继设备的最大可通信距离、通信负载率、通信是否正常的信息或者信号强度。

在一个实施方式中，通信能力信息包括中继设备的最大可通信距离、通信负载率、通信是否正常的信息和信号强度。

示例性地，上述步骤S210中，基于车辆与多个候选中继设备的距离，以及各个候选中继设备的通信能力信息，确定各个候选中继设备的服务评分，包括：

基于车辆与候选中继设备之间的距离以及候选中继设备的最大可通信距离，确定候选中继设备的第一分值；

基于候选中继设备的通信负载率，确定候选中继设备的第二分值；

基于候选中继设备的通信是否正常的信息，确定候选中继设备的第三分值；

基于候选中继设备的信号强度，确定候选中继设备的第四分值；

基于候选中继设备的第一分值、第二分值、第三分值和第四分值以及各分值的权重系数，确定候选中继设备的服务评分。

在本示例中，可以基于车辆与中继设备之间的距离以及中继设备的最大可通信距离、中继设备的通信负载率、中继设备的通信是否正常的信息、以及中继设备的信号强度，分别确定一个分值，然后进行加权求和，得到中继设备的总体服务评分。这样可以准确地得到中继设备的服务评分。

示例性地，对于上述第一分值，可以采用第一函数，对车辆与候选中继设备的距离与候选中继设备的最大可通信距离之间的比值进行处理，得到候选中继设备的第一分值。

示例性地，对于上述第二分值，可以采用第二函数，对候选中继设备的通信负载率进行处理，得到候选中继设备的第二分值。

示例性地，第一函数可以与第二函数相同，也可以不相同。

示例性地，第一函数为线性函数、幂函数或对数函数。第二函数为线性函数、幂函数或对数函数。

示例性地，第一函数和第二函数均为以e为底的对数函数。

示例性地，如果候选中继设备的通信是正常的，则确定候选中继设备的第三分值为0。如果候选中继设备的通信是异常的，则确定候选中继设备的第三分值为1000。

示例性地，按照不同的信号强度阈值将信号强度分为多个等级。基于信号强度确定其对应的阈值区间，进而确定信号强度等级。根据信号强度等级，确定第四分值。不同的信号强度等级，对应不同的分值。同一信号强度等，对应相同的分值。

在一些实施例中，候选中继设备的第一分值的权重系数与第二分值的权重系数之和为1，候选中继设备的第三分值和第四分值的权重系数均为0。

在一些实施例中，根据中继设备的类型，调整第一分值与第二分值之间的权重系数比例，其中，第一分值和第二分值之和为1。

在一些实施例中，可以根据周围部署的中继设备的场景信息来确定各个中继设备的第一分值的权重系数以及第二分值的权重系数。

示例性地，上述方法还可以包括：

在多个候选中继设备的设备数量大于设定的数量阈值的情况下，设置各个候选中继设备的第一分值的权重系数大于其第二分值的权重系数；

在多个候选中继设备的设备数量小于数量阈值的情况下，设置各个候选中继设备的第一分值的权重系数小于其第二分值的权重系数。

在本示例中，当车辆周围的RSU或基站等中继设备部署较多时，周围可选的中继设备的第一分值的权重系数均较大于第二分值的权重系数。当车辆周围的RSU或基站等中继设备部署较少时，周围可选的中继设备的第二分值的权重系数均较大于第一分值的权重系数。

在一些实施例中，可以有用一个函数来计算各个候选中继设备的服务评分。

示例性地，第i个中继设备的服务评分function

其中，l

在本公开实施例中，通过评分的方式，根据车辆与多个候选中继设备的距离以及各个中继设备的通信能力信息，在多个候选中继设备中确定目标中继设备，从而提高车辆通过目标中继设备与外部设备通信的效率。

在一些实施例中，上述的T-BOX模块除了为车辆确定目标中继设备之外，还可以为从目标中继设备接收到的接入服务提供目标服务单元。

示例性地，上述方法还可以包括：

在车辆与目标中继设备建立通信连接的情况下，通过目标中继设备接收来自外部设备的接入服务；

基于本公开任一实施例提供的对接入服务的调度方法，对前述接入服务进行调度。

在本示例中，通过选择最优的目标中继设备与外部设备进行交互，并为来自外部设备的接入服务选择最优的目标服务单元，可以最大程度地提高车辆与外部设备之间的交互质量。

示例性地，如图2所示，上述方法还可以包括：

S210，响应于来自外部设备的接入服务，根据接入服务需要的资源信息，以及多个候选服务单元的资源信息，确定各个候选服务单元的服务评分；

S220，基于各个候选服务单元的服务评分，在多个候选服务单元中确定目标服务单元；

S230，将接入服务调度至目标服务单元，以对接入服务进行处理。

在本示例中，通过评分的方式，根据来自外部设备的接入服务所需要的资源信息以及多个候选服务单元的资源信息，在多个候选服务单元中确定目标服务单元，从而可以提高接入服务的处理效率。

示例性地，接入服务可以包括通过车内WIFI或蓝牙网络传输的服务、V2X(vehicleto X，车对外界的信息交换)直联网服务、4G或5G蜂窝网服务或者GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)定位服务。车辆可以根据不同的接入服务的类型选择车辆的目标网关，通过目标网关将接入服务提交给对应的目标服务单元。

示例性地，接入服务可以包括业务服务，即与车辆驾驶相关的业务，包括协同自动驾驶服务和智能座舱服务，如高速和城区车路协同辅助驾驶、园区和泊车车路协同高阶驾驶、车云协同智能座舱应用等。

示例性地，接入服务可以包括管理服务，即对车辆进行系统诊断和操作维护，及与大数据处理相关的处理的服务。例如，车路云协同的数据采集和上报、版本OTA(Over-the-Air Technology，空中下载技术)服务、导航地图&高精地图下发和更新、行车日志和轨迹上报、车辆状态和诊断数据上报、监控数据上传等。

示例性地，外部设备可以包括蓝牙外设、手机、云端服务器或者其他车辆等。

示例性地，车辆中包括多个候选服务单元，可以从多个候选服务单元中选择其中一个服务单元对接入服务进行处理。

示例性地，资源信息可以包括CPU(central processing unit，中央处理器)资源占用信息、GPU(graphics processing unit，图形处理器)资源占用信息、内存资源占用信息等。

在一种实施方式中，根据接入服务需要的资源信息，以及多个候选服务单元的资源信息，确定各个候选服务单元的服务评分，包括：

根据接入服务的中央处理器资源占用信息、图形处理器资源占用信息和内存资源占用信息，以及候选服务单元的中央处理器资源占用信息、图形处理器占用信息和内存资源占用信息，计算候选服务单元的服务评分。

在本示例中，根据接入服务所需要的CPU、GPU以及内存的资源占用信息，以及候选服务单元的CPU、GPU以及内存的资源占用信息，可以准确地评估该候选服务单元为接入服务提供服务的服务评分。

示例性地，针对每个候选服务单元，采用同样的计算方式对上述资源占用信息进行计算，得到每个候选服务单元的服务评分。

示例性地，针对每个候选服务单元，根据接入服务的服务类型，以及候选服务单元的偏好的服务类型，选择该候选服务单元的计算方式，根据该计算方式对上述资源占用信息进行计算，得到该候选服务单元的服务评分。

在一种实施方式中，接入服务的中央处理器资源占用信息包括中央处理器资源占用值及其占用期望值，接入服务的图形处理器资源占用信息包括图形处理器资源占用值及其占用期望值，接入服务内存资源占用信息包括内存资源占用值及其占用期望值。

在一种实施方式中，候选服务单元的中央处理器资源占用信息包括中央处理器资源未占用值，候选服务单元的图形处理器占用信息包括图形处理器资源未占用值，候选服务单元的内存资源占用信息包括内存资源未占用值。

示例性地，可以根据总资源以及资源已占用值来确定资源未占用值。例如，对于候选服务单元的中央处理器资源未占用值，可以将其中央处理器的总资源值与资源已占用值进行相减可以得到资源未占用值。再如，对于候选服务单元的图形处理器资源未占用值，可以将其图形处理器的总资源值与资源已占用值进行相减可以得到资源未占用值。再如，对于候选服务单元的内存资源占用值，可以将其内存的总资源值与资源已占用值进行相减可以得到内存未占用值。

在一种实施方式中，根据接入服务的中央处理器资源占用信息、图形处理器资源占用信息和内存资源占用信息，以及候选服务单元的中央处理器资源占用信息、图形处理器占用信息和内存资源占用信息，计算候选服务单元的服务评分，包括：

对接入服务的中央处理器资源占用值与其占用期望值之间的比值、候选服务单元的中央处理器资源未占用值、以及中央处理器资源权重进行相乘，得到候选服务单元对应的第一数值；

对接入服务的图形处理器资源占用值及其占用期望值之间的比值、候选服务单元的图形处理器资源未占用值、以及图形处理器资源权重进行相乘，得到候选服务单元对应的第二数值；

对接入服务的内存资源占用值及其占用期望值之间的比值、候选服务单元的内存资源未占用值、以及内存资源权重进行相乘，得到候选服务单元对应的第三数值；

基于第一数值、第二数值以及第三数值，确定候选服务单元的服务评分。

在本示例中，依据接入服务中对CPU、GPU以及内存的期望与候选服务单元的CPU、GPU以及内存的未占用值之间的关系，以及CPU、GPU以及内存各自的权重，确定该候选服务单元的服务评分。该服务评分可以评估候选服务单元能达到接入服务的期望水平。

而且，根据服务所需要的CPU、GPU以及内存的资源占用值及其期望值，以及候选服务单元的CPU、GPU以及内存的资源未占用值、以及每一种资源的权重，可以准确地计算得到候选服务单元的服务评分。

在一种实施方式中，上述基于第一数值、第二数值以及第三数值，确定候选服务单元的服务评分，可以包括：

对接入服务的中央处理器资源占用值与其占用期望值之间的比值、图形处理器资源占用值与其占用期望值之间的比值、以及内存资源占用值及其占用期望值之间的比值进行求和，得到第四数值；

对第一数值与第四数值之间的差值、第二数值与第四数值之间的差值以及第三数值与第四数值之间的差值进行求和，得到候选服务单元的服务评分。

在本示例中，可以利用第四数值对第一数值、第二数据以及第三数值进行归一化再求和，这样在下一步选择候选服务单元时，提高确定目标服务单元的准确率。

示例性地，可以针对不同类型的接入服务，设置中央处理器资源权重、图形处理器资源权重以及内存资源权重。这三个权重相加的总和为1。

示例性地，可以采用设定的函数对资源占用值进行处理，得到其期望值。

示例性地，该函数可以是以e为底的对数函数或者其他线性函数等。

示例性地，针对不同类型的接入服务，可以采用不同的函数对资源占用值进行处理，得到对应的期望值。

示例性地，对于不同类型的资源，例如CPU、GPU以及内存，可以采用相同或者不同的函数对其资源占用值进行处理，得到对应的期望值。

示例性地，可以根据以下公式计算得到候选服务单元的服务评分sorce：

其中，a是中央处理器资源权重，q为图形处理器资源权重，p为内存资源权重；c为接入服务的中央处理器资源占用值，E(c)为接入服务的中央处理器资源占用期望值，C

在一种实施方式中，上述步骤S220，基于所述各个候选服务单元的服务评分，在多个候选服务单元中确定目标服务单元，包括：

基于各个候选服务单元的服务评分，在多个候选服务单元中确定服务评分最高的候选服务单元；

将所述服务评分最高的候选服务单元确定为目标服务单元。

在本示例中，选择服务评分最高的候选服务单元作为接入服务的目标服务单元。

在一种实施方式中，上述步骤S230中，将接入服务调度至所述目标服务单元，以对接入服务进行处理，包括：

根据所述接入服务的服务类型，确定目标网关；

通过所述目标网关，将所述接入服务调度至所述目标服务单元，以对所述接入服务进行处理。

示例性地，所述服务类型包括业务服务和管理服务。

如图3至图5所示，以下将描述本公开的一个应用示例。

如图3和图5所示，车辆通信系统逻辑结构，包括接入单元、网关GW和服务处理单元SPU三部分，接入单元包括区域处理单元ZCU和车联网通讯终端T-BOX，网关为双网关，服务处理单元为多个SPU组成的资源池，T-BOX、网关和服务处理SPU都在中心处理单元CCU中。

如图4和图5所示，CCU中的T-BOX，包括针对外部交互的各类服务接入模块和服务调度模块。服务调度模块是系统的关键模块：对路侧、云端等接入的服务，根据对应的服务质量要求和系统内部资源情况，选取对应的内部传输通道和初步分配服务处理资源；根据外部无线连接的质量，选取最佳的通讯方式和通讯对端节点。车路、车云协同驾驶服务，分为协同驾驶相关服务和管理类服务：

协同驾驶业务：驾驶相关的业务，包括协同自动驾驶服务和智能座舱服务，如高速和城区车路协同辅助驾驶、园区和泊车车路协同高阶驾驶、车云协同智能座舱应用等。

管理&数据服务：系统诊断和操作维护，及与大数据处理相关的处理，包括车路云协同的数据采集和上报、版本OTA服务、导航地图&高精地图下发和更新、行车日志和轨迹上报、车辆状态和诊断数据上报、监控数据上传等。

T-BOX服务调度SPU资源分配规则：根据服务所需算法及算法所需资源(CPU、GPU、内存)，根据服务计算权重选择得分最高的SPU。

T-BOX可能部署不止一个4G&5G+V2X模块，需要从路侧不同电信运营服务商的基站、不同直联服务运营商的RSU设备进行选取，保证和云端、路侧交互的数据可以采用最优的RSU/基站进行传输，因此需要进行RSU/基站路由选择策略：服务调度模块分别计算每个在线RSU/基站的权重函数，选择权重函数值最大的RSU/基站做为通信路由。

如图5所示，以下将结合图5提供的系统架构，描述该系统的工作原理。

本应用示例的系统架构包括区域处理单元ZCU和中心计算单元CCU。其中，区域处理单元ZCU包含接入网关，完成车载各类终端(传感器、执行器、用户终端)接入，各类终端为图中块状框S和块状框A。这些终端通过各种传统传输方式接入到ZCU中。ZCU与CCU之间通过总线连接，接入到ZCU的数据通过总线传输给CCU。图5的系统架构按区域将区域处理单元分为四个，包括ZCU-F、ZCU-R、ZCU-T和ZCU-L。

中心计算单元CCU包括T-BOX、双网关和服务处理单元；其中，网关1用于处理业务数据，网关2用于处理管理数据。ZCU按照其数据类型将相应的数据通过总线接口传输到网关1或网关2中。

T-BOX是系统对外通讯和定位功能盒子，具备传统的和云端和路侧交互能力外，引入服务调度能力分别对外部通道路由和系统内部资源按服务进行最优调度，即通过GNSS接收卫星信息，通过4G&5G蜂窝网络和V2X、WIFI&BT连接本地网络，将接收到的外部服务根据业务处理单元资源情况进行分配和调度。从而实现车辆和用户终端、其他车辆、路侧、云端服务交互的交互。

CCU网关采用双网关配置，形成业务处理和管理&数据双交换平面，且相互冗余备份，保证系统高可用性。网关通过总线实现ZCU和CCU互联，使得ZCU和CCU中的各个功能单元互联。总线可以根据数据传输需求采用1G/10G/25G/50G网络，具备高可靠性高实时性QOS保障能力。

服务处理单元可以包括多个，如图5其包括5个。其为业务处理资源池，不同的服务处理单元处理不同类型的接入服务。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备，其可以执行本公开任一实施例提供的调度方法。

根据本公开的实施例，本公开的实施例中还提供了一种计算机程序产品，计算机程序/指令被一个处理器单独执行时或多个处理器配合执行时实现本公开的实施例提供的任意一项方法。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。

上述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，上述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心进行传输。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他实体类别的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁待，磁待磁磁盘存储或其他磁性存储介质或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(Transitory Media)，如调制的数据信号和载波。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。