一種V2V車聯(lián)網(wǎng)的競爭窗口配置方案

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一種V2V車聯(lián)網(wǎng)的競爭窗口配置方案

提出了一種在車載隨意移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對實(shí)時(shí)緊急數(shù)據(jù)配置競爭窗口大小的方案。該方案能夠降低數(shù)據(jù)包沖突概率，提高帶寬效率。

（1）基于距離調(diào)節(jié)競爭窗口的方法

所提出的方法根據(jù)與源節(jié)點(diǎn)的相對距離的不同，把區(qū)域劃分成不同的區(qū)域地帶。地帶的最外層節(jié)點(diǎn)賦予競爭窗口值最小CWmin，即區(qū)域帶節(jié)點(diǎn)的競爭窗口大小與源節(jié)點(diǎn)的距離成反比。當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)退出時(shí)，需要等待一段介于0到CWmin之間的時(shí)間。由于CWmin相對較小，因此退出時(shí)間短，可增大通道使用率。而且，區(qū)域最外層覆蓋范圍內(nèi)車輛有各自的CWmin退出程序，也可增大通道使用率。

數(shù)據(jù)復(fù)制包的最小數(shù)量限制能夠降低數(shù)據(jù)沖突概率、總線負(fù)荷和端到端延遲。根據(jù)節(jié)點(diǎn)i和前一節(jié)點(diǎn)j之間的相對距離，可計(jì)算出一個(gè)競爭窗口值CWd[i]。

式中，R表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸范圍，此處每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸范圍取定值。

（2）基于沖突概率的競爭窗口動態(tài)分配方案

為了減小隨機(jī)的波動，使用指數(shù)加權(quán)移動平均的方法計(jì)算了前一段時(shí)間內(nèi)沖突的概率，即在任意周期內(nèi)，能夠反應(yīng)下一周期沖突概率的CWmin將通過下式計(jì)算出來，即

在上述基礎(chǔ)上，提出了基于沖突概率和距離的競爭窗口動態(tài)調(diào)節(jié)。設(shè)定當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)成功完成一次數(shù)據(jù)包的傳遞，都會計(jì)算出數(shù)據(jù)包沖突的概率，如果前一段時(shí)間的沖突概率大于和等于設(shè)定的參考門限值Pthreshold，則由下式計(jì)算出CWmin，即×2；如果前一段時(shí)間的沖突概率小于設(shè)定的參考門限值Pthreshold，CWmin保持前一數(shù)值Φmin不變，即。

在基于沖突概率和距離的競爭窗口分配方案里，信息包重新發(fā)送程序分為以下5個(gè)步驟：①確定緊急事件發(fā)生后，車輛開始發(fā)送緊急信息；②確定源節(jié)點(diǎn)的ID和信息包序列號后，車輛檢測是否是當(dāng)前信息；③每個(gè)節(jié)點(diǎn)車輛運(yùn)行退出程序，退出程序前的等候時(shí)間隨機(jī)選擇0到Φmin之間數(shù)值；④如果車輛在退出程序過程中發(fā)送相同的信息，那么節(jié)點(diǎn)停止退出程序，然后放棄原信息包，重新發(fā)送；⑤退出程序后，如果通道處于繁忙狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)就會按照公式來減小重新發(fā)送過程中的沖突概率。

最后進(jìn)行了建模仿真，把端與端延遲、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和吞吐量作為評價(jià)指標(biāo)。仿真結(jié)果表明，此方案具有一定的優(yōu)越性。

Gil- Won Lee et al. The 2013 IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13).

編譯：謝秀磊