[发明专利]一种车辆自组织网络中继车辆选择方法

说明书

本发明涉及一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，属于无线通信技术领域。该方法针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)，进而采用网络微积分理论建模SV的业务到达曲线和RV的服务曲线，评估SV的业务经各VRV的传输性能，并基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。本方法能够实现系统综合性能优化，获得最佳虚拟RV选择方案，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种车辆自组织网络中继车辆选择方法。

背景技术

车辆自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network，VANET)是一种自组织、结构开放的车辆间通信网络，能够提供车辆之间以及车辆与路边基础设施之间的通信。VANET结合全球定位系统(GPS)及无线通信技术，如无线局域网(WLAN)、蜂窝网络等，为处于高速移动状态的车辆提供高速率的数据接入服务，并支持车辆之间的信息交互，已成为保障车辆行驶安全，提供高速数据通信、智能交通管理及车载娱乐的有效技术。

VANET中，车辆的快速移动特性以及AP覆盖范围有限等因素导致部分车辆无法与AP直接进行通信，可通过采用中继车辆(RV)支持源车辆(SV)与AP之间的数据转发。在存在多个候选RV的情况下，如何综合考虑物理信道特性、链路消息碰撞及接入时延、RV的负载状况等多因素，选择最佳中继节点以保障用户通信需求，并实现系统性能优化已成为VANET的重要研究课题。

在现有技术中，有人提出一种VANET多参数中继选择算法，根据车辆接收信号强度、路径持续时间及中继可用容量的归一化线性加权，选择最大加权值所对应的中继作为最优中继。还有人提出一种低延时，高可靠性的数据中继传输方法，该方法首先选择对SV所发送数据的转发概率高于给定门限值的车辆作为候选RV，继而选择对应最短信道接入时间的候选RV作为最佳RV。也有人提出了一种VANET区域中继节点选择算法，该算法以邻居节点的状态信息为基础，估算出每个节点作为中继节点的效用，来选出下一跳广播节点。

以上研究所考虑RV选择因素较为单一，未综合考虑RV接入时延、负载状况、传输速率等因素。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，具体技术方案如下：

一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)；步骤二：采用网络微积分理论建模SV的业务产生曲线和VRVs的服务曲线；步骤三：评估SV的业务经各VRV的传输性能；步骤四：基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。

进一步，在步骤一中，VANET中车辆之间链路特性服从级联Nakagami-m分布，信道特性h₁的概率密度函数为：

其中，m₁、m₂表示信道的衰落强度，为Meijer G函数，m_l＝Ω/E(h_l-Ω_l)²≥1/2,l＝1,2；

基于SV的QoS需求，采用NFV技术，将各RV的传输及存储资源，如带宽、缓存等进行切片，划分为多个VRVs，以支持具有不同业务特性的数据流传输。