[發(fā)明專利]一種車聯(lián)網(wǎng)中面向安全應(yīng)用的聯(lián)合功率和競爭窗口的自適應(yīng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810722466.0
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN110691349B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋彩霞;張發(fā);宋笑笑;王承明
• 申請（專利權(quán)）人: 青島農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: H04W4/90
• 分類號: H04W4/90;H04W4/06;H04W4/44;H04W4/46
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• 代理人: 暫無信息

1.一種車聯(lián)網(wǎng)中面向安全應(yīng)用的聯(lián)合功率和競爭窗口的自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)一旦車輛駛?cè)氲缆罚瑢ο到y(tǒng)參數(shù)進行初始化，傳輸功率取最大值，競爭窗口取最小值，α＝0.25；

2)每輛車周期性的廣播包含該車輛ID、12位序列號、運動狀態(tài)的基本安全消息BSMs(Basic Safety Messages,BSMs)的數(shù)據(jù)包；

3)如果遇到緊急狀況，每輛車就發(fā)送包含車輛ID、12位序列號、緊急消息的緊急消息數(shù)據(jù)包；

4)根據(jù)收到的BSMs數(shù)據(jù)包或者緊急消息數(shù)據(jù)包，車輛節(jié)點更新自身的鄰居表，計算沖突率；

5)階段一：傳輸功率調(diào)整：根據(jù)更新的鄰居表，每輛車估計局部車輛密度，如果估計的局部車輛密度小于一個閾值或者是存在緊急消息，則調(diào)整傳輸范圍為最大傳輸范圍值；否則，進入下一步；

6)通過公式計算傳輸范圍，其中TR是傳輸范圍；L是道路段的長度，車輛在此路段上估計本地車輛密度；K是估計的局部車輛密度，估計K的公式是其中的AN代表給定車輛的當前傳輸范圍之內(nèi)的車輛的實際數(shù)目，TN是在當前給定車輛傳輸范圍之內(nèi)，道路上一共能容納車輛的數(shù)目；

7)根據(jù)傳輸范圍，查表獲得相應(yīng)的傳輸功率，進入下一步；

8)階段二：競爭窗口調(diào)整：如果有緊急消息則采用零競爭窗口與minislot方法調(diào)整競爭窗口，中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)緊急消息；否則，進入下一步；

9)根據(jù)沖突率采用粗調(diào)和細調(diào)相結(jié)合的方式調(diào)整BSMs的競爭窗口；

10)車輛每隔一定周期就返回步驟4)，根據(jù)收到的數(shù)據(jù)包，不斷調(diào)整傳輸功率和競爭窗口；所述步驟8)中的所述如果有緊急消息則采用零競爭窗口與minislot方法調(diào)整競爭窗口，具體包含以下步驟：

101)minislot方法是指，首先計算一個minislot的長度l_m為:其中，代表在傳輸范圍TR中最大的信號傳播延遲，t_swich是無線電在接收模式與發(fā)送模式之間切換的切換延遲；

102)當發(fā)送節(jié)點檢測到信道空閑l_m時，采用零競爭窗口，不采用二進制截斷指數(shù)方式退避，并且隨機從[0,cw_m-1]中選擇一個等待時間t_m(l_m≤t_m≤T_DIFS)，當時間到零時，就發(fā)送緊急消息，其中T_DIFS和分別代表一個分布式幀間間隔(Distributed InterFrame Space,DIFS)的持續(xù)時間和向下取整函數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種車聯(lián)網(wǎng)中面向安全應(yīng)用的聯(lián)合功率和競爭窗口的自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟8)中的中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)緊急消息包括以下步驟：

201)節(jié)點收到緊急消息，當節(jié)點在時間內(nèi)沒有收到其它節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)此條緊急消息，成為中繼者，轉(zhuǎn)發(fā)此消息，其中d為接受者與發(fā)送者之間的距離，P_Thresh為接收閾值，P_r為接收信號功率，ω(ω∈[0,1])為權(quán)重因子，T_max是允許的最大接入延遲間隔；

202)中繼者轉(zhuǎn)發(fā)緊急消息，對于發(fā)送節(jié)點來說是隱式確認，如果發(fā)送節(jié)點沒有收到隱式確認并且緊急消息生命周期沒有結(jié)束，就重新廣播緊急消息。

3.如權(quán)利要求1所述的一種車聯(lián)網(wǎng)中面向安全應(yīng)用的聯(lián)合功率和競爭窗口的自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟9)中的所述根據(jù)沖突率采用粗調(diào)和細調(diào)相結(jié)合的方式調(diào)整BSMs的競爭窗口具體包含以下步驟：

301)當根據(jù)鄰居表計算的沖突率p大于閾值η₂，則W_bc＝min(2W_bc,W_max)，其中W_max為最大競爭窗口；否則轉(zhuǎn)步驟302)；

302)如果沖突率p小于等于閾值η₂且大于閾值η₃，則W_bc＝min(W_bc·(1+β),W_max)，其中β∈[0,1]；否則轉(zhuǎn)步驟303)；

303)如果沖突率p小于等于閾值η₃且大于等于閾值η₄，則W_bc＝max(W_min,W_bc·(1-γ))，其中γ∈[0,1]；否則轉(zhuǎn)步驟304)；

304)如果沖突率p小于閾值η₄，則W_bc＝max(W_min,W_bc/2)。