[發明專利]一種基于競爭和有限狀態機的城市VANET多跳廣播方法

有效

• 申請號: 201810202051.0
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108449720B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 黃傳河;李思政
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W4/46;H04W4/90;H04W40/12;H04W40/20;H04L1/16
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種基于競爭和有限狀態機的城市VANET多跳廣播方法，其特征在于：根據是否接收過緊急消息，VANET所有節點擁有三種狀態：未接收過消息，記為N；可能接收過消息，記為P；確認接收過消息，記為R；節點狀態的切換由不同事件所觸發；每個節點的初始狀態都是N；

所述方法包含以下步驟：

步驟1：每個節點用各類傳感器收集自身運動以及周圍環境信息，并將這些信息封裝成信標消息周期性廣播給周圍節點；互相收到信標消息的任意兩個節點互為鄰居節點；每個節點V_i均會在本地維護自身的鄰居表N(i)，每個表項內容包括鄰居節點的ID以及鄰居節點的狀態值；經過時間T_out1后，節點V_i仍然沒收到某鄰居節點V_j的信標消息，則在N(i)中移除節點V_j的表項；

步驟2：最先獲悉某一交通事故的車輛作為源節點在自身通信范圍內廣播一個緊急消息，所述緊急消息包括緊急消息ID、事故信息、TTL和一個發送節點列表；TTL指的是緊急消息能夠經過的最大跳數，由源節點設定初值，每轉發1次TTL減1；發送節點列表內包含的是當前發送節點曾收到的緊急消息的發送者ID，源節點廣播的消息中的發送節點列表是空表；源節點在廣播后將自身狀態置為R，在鄰居表內將節點狀態為N的鄰居節點狀態置為P；

步驟3：收到緊急消息的節點首先在自身的鄰居表內找到此消息的發送者所在表項，并將此消息發送者的狀態置為R；同時檢查自身其它鄰居節點的ID是否在緊急消息附帶的發送節點列表內，若在，則在鄰居表內將該鄰居節點的狀態置為R；接著，消息接收者計算自身的最大競爭窗口值CW_i,max，并在[0,CW_i,max]內隨機選擇一個值CW_i,select設置為自身的等待時間，并進入等待過程；

步驟4：等待時間最先結束的消息接收者成為轉發節點，它更新緊急消息ID、TTL和發送節點列表；還處于等待過程的其他接收者在第二次收到包含相同事故信息的緊急消息后，會終止自身等待過程，放棄新一輪廣播緊急消息的資格；

步驟5：轉發節點判斷緊急消息的TTL是否小于1；

當緊急消息的TTL不小于1時，轉發節點將此消息廣播給周圍節點，并在廣播后將自身狀態置為R，在鄰居表內將節點狀態為N的鄰居節點狀態置為P；然后執行步驟6；

當緊急消息的TTL小于1時，轉發節點只需在信標消息中捎帶一個隱式ACK給上一跳發送節點，以便讓它及時在它的鄰居表內將該轉發節點的狀態值置為R；

步驟6：源節點和后續的轉發節點在廣播完消息后都設定超時重傳定時器，在定時器到期時會檢查自身的鄰居表，若表中所有節點的狀態均為R，則不再執行超時重傳；否則，繼續更新緊急消息ID、TTL和發送節點列表并將此新緊急消息廣播出去。