[發(fā)明專利]一種基于時(shí)延優(yōu)化的車聯(lián)網(wǎng)控制信道自適應(yīng)接入方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410384225.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN104144518A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭彩麗;張磊;馮春燕;曾志民;厲東明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W74/08
• 分類號(hào): H04W74/08
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 祗志潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是指一種基于時(shí)延優(yōu)化的車聯(lián)網(wǎng)控制信道自適應(yīng)接入方法。

背景技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)的控制信道(CCH)主要傳輸行車安全相關(guān)的信息或車聯(lián)網(wǎng)的控制信息。車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部通信時(shí)需要避免相互干擾，在交通擁堵時(shí)這種干擾更嚴(yán)重，因此需要有效的接入策略。而且，CCH中傳輸?shù)男畔⑹桥c行車安全密切相關(guān)的時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，因此對(duì)接入策略的接入時(shí)延有嚴(yán)格要求。現(xiàn)有車聯(lián)網(wǎng)中CCH的接入策略延用了IEEE?802.11e的增強(qiáng)型分布式信道訪問(wèn)(Enhanced?Distributed?Channel?Access，簡(jiǎn)稱EDCA)。相關(guān)研究主要關(guān)注競(jìng)爭(zhēng)窗口大小的自適應(yīng)和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的劃分，以使EDCA更好地適應(yīng)車聯(lián)網(wǎng)。

但是在現(xiàn)有接入策略沒(méi)有考慮車聯(lián)網(wǎng)多信道操作下時(shí)隙交替對(duì)時(shí)延的影響。此外，現(xiàn)有研究主要關(guān)注周期信息如信標(biāo)信息等，而在CCH中的實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)中，像彎道加速警告、緊急剎車指示、碰撞預(yù)警、變道提醒等事件觸發(fā)信息或緊急信息，都是隨時(shí)可以提出請(qǐng)求的非周期信息。

現(xiàn)有相關(guān)接入策略的研究中沒(méi)有考慮事件觸發(fā)的非周期業(yè)務(wù)，在時(shí)隙交替下對(duì)接入時(shí)延性能的影響，如：1.同一時(shí)隙中，不同時(shí)刻接入請(qǐng)求的接入時(shí)延差別很大；2.接入策略沒(méi)有考慮低優(yōu)先級(jí)接入在SCHI(Service?Channel?Interval，業(yè)務(wù)時(shí)隙)消耗有效時(shí)延下變?yōu)槭Ｓ鄷r(shí)延短的緊急接入，應(yīng)該有高優(yōu)先接入順序的需求；3.CCHI(Control?Channel?Interval，控制時(shí)隙)開始會(huì)有在SCHI內(nèi)積累的接入請(qǐng)求，導(dǎo)致接入擁堵增加接入時(shí)延。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)多信道操作下控制信道接入時(shí)延無(wú)法保證問(wèn)題，公開了一種基于時(shí)延優(yōu)化的車聯(lián)網(wǎng)控制信道自適應(yīng)接入方法，該方法的在時(shí)隙交替的前提下，推導(dǎo)了控制信道接入時(shí)延的表達(dá)式，通過(guò)利用剩余有效時(shí)延控制接入、自適應(yīng)業(yè)務(wù)時(shí)隙內(nèi)接入的初始窗口、最早優(yōu)先到期的沖突處理方法，提高控制信道的接入時(shí)延性能。

首先，本發(fā)明提供了一種車聯(lián)網(wǎng)時(shí)隙交替下控制信道的接入時(shí)延確定方法，接入時(shí)延T_D，i包括SCHI中的凍結(jié)時(shí)延T_F，i和CCHI中的退避時(shí)延T_B，i，表示為：T_D，i＝T_F，i+T_B，i。

基于所提供的接入時(shí)延確定方法，本發(fā)明提供的一種基于時(shí)延優(yōu)化的車聯(lián)網(wǎng)控制信道自適應(yīng)接入方法，在第n個(gè)時(shí)隙進(jìn)行如下步驟1～步驟6，當(dāng)?shù)趎個(gè)時(shí)隙結(jié)束后，執(zhí)行步驟7，具體各步驟如下：

步驟1：在第n個(gè)時(shí)隙的前一業(yè)務(wù)時(shí)隙SCHI內(nèi)，統(tǒng)計(jì)接入控制信道CCH請(qǐng)求的個(gè)數(shù)N；

步驟2：在由SCHI交替到控制時(shí)隙CCHI的保護(hù)間隔內(nèi)，確定SCHI中接入請(qǐng)求的競(jìng)爭(zhēng)窗口的初始值，以及各接入請(qǐng)求的退避值；

其中，接入請(qǐng)求的競(jìng)爭(zhēng)窗口的初始值CW_initial＝τN，τ是SCHI接入請(qǐng)求個(gè)數(shù)N對(duì)初始窗口大小的影響因子，通過(guò)仿真擬合得到；接入請(qǐng)求的退避值從競(jìng)爭(zhēng)窗口的取值范圍[0，CW_initial]中隨機(jī)選擇得到。

步驟3：在CCHI中進(jìn)行基于退避的接入競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)存著競(jìng)爭(zhēng)沖突時(shí)，執(zhí)行步驟4；否則，執(zhí)行步驟5。

步驟4：對(duì)所有滿足接入條件的接入請(qǐng)求，根據(jù)最早到期優(yōu)先機(jī)制選擇剩余有效時(shí)間最短的接入請(qǐng)求，然后進(jìn)行步驟5執(zhí)行；剩余的接入請(qǐng)求繼續(xù)進(jìn)行退避，進(jìn)入步驟6執(zhí)行。

滿足接入條件的接入請(qǐng)求包含兩種：當(dāng)前時(shí)刻提出的新接入請(qǐng)求；當(dāng)前時(shí)刻退避計(jì)數(shù)器為零的接入請(qǐng)求。

接入請(qǐng)求的剩余有效時(shí)間T_e＝T_b-T_d為實(shí)時(shí)取值，其中，T_b為接入請(qǐng)求的有效時(shí)延，T_d為從提出接入請(qǐng)求時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的接入時(shí)延。

步驟5：接入請(qǐng)求接入CCH，若接入成功，完成該接入請(qǐng)求的接入；若接入失敗，將該接入請(qǐng)求繼續(xù)退避，進(jìn)入步驟6執(zhí)行。

步驟6：對(duì)繼續(xù)退避的接入請(qǐng)求，確定接入請(qǐng)求的剩余有效時(shí)間，并重新設(shè)置接入請(qǐng)求的競(jìng)爭(zhēng)窗口和退避值，然后轉(zhuǎn)步驟3執(zhí)行。

設(shè)某接入請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)別為i，該接入請(qǐng)求第j次競(jìng)爭(zhēng)的競(jìng)爭(zhēng)窗口為CW_i，j，在第j次競(jìng)爭(zhēng)失敗后，競(jìng)爭(zhēng)窗口增長(zhǎng)為CW_i，j+1＝min[CW_i，j*MFⁿ，CW_i，max]，min表示取最小值。