[发明专利]应用于移动车联网的节点自动调节广播信标间隔的方法

说明书

本发明公开了一种应用于移动车联网的节点自动调节广播信标间隔的方法，根据车辆节点的相对活跃度和邻居车辆节点的相对变化率，计算广播信标间隔的调节尺度，根据调节尺度计算广播信标间隔的值；对比广播信标间隔的值与最大广播信标间隔、最小广播信标间隔，确定下一次广播信标距当前信标广播时刻的时间间隔；将下一次广播信标距当前信标广播时刻的时间间隔设定为计时器的延时值；如果计时器未溢出，则继续延时等待；如果计时器溢出，则触发广播信标机制；获取广播信标数据包。本发明解决了现有技术中无线自组织车联网中车辆节点快速运动引起的邻居节点数量、密度、相对速度的变化，从而导致信标广播间隔调整策略的性能差的问题。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种应用于移动车联网的节点自动调节广播信标间隔的方法。

背景技术

在移动车联网中，车辆节点之间实现同步是重要的步骤，是实现车辆之间通信、组网的关键。实现同步的方法是通过广播信标来完成的。根据具体的场景来调整信标的广播间隔，不但可以及时发现邻居节点实现同步，而且可以降低功耗、减少信标广播时产生的冲突，这对实现车辆节点间的泛在链接、组网、通信来讲具有重要的意义。

现有的车辆节点广播信标的方法是IEEE802.11p协议中规定的固定频率(10Hz)，以及其他根据信道质量、交通量的变化动态调整广播信标间隔的方法。固定频率(即固定广播信标间隔)广播信标容易带来广播冲突、信道拥塞、邻居信息过时等问题。其他根据信道质量、交通量的变化，动态调整广播信标间隔的方法不能根据具体的邻居节点变化率以及节点之间的相对速度来控制信标广播间隔实现广播频率的调节，从而导致邻居节点之间不能及时实现同步或者邻居信息不能及时得到更新而过时。

当前，移动车联网技术迅速发展，移动车联网中的节点广播信标策略也不断被提出和改善。由于关注的角度不同，尤其是基于无线信道质量的信标广播间隔的调整策略，对于移动的车联网中的邻居节点多变以及车辆节点密度变化很快的场景，节点很难解决邻居节点的发现和时间同步问题。而基于交通量的广播信标间隔的调整策略非常适合以路边单元为协调器的智能交通场景，路边单元因为是静止的，能够及时获取准确的交通量，并且作为协调器能够以集中式的管理方式来实现广播信标间隔的调整工作。对于移动的车辆节点以无线自组织的方式形成的车联网来说，邻居数量、密度和相对速率快速变化都会导致现有的信标广播策略不适用或者性能差。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种应用于移动车联网的节点自动调节广播信标间隔的方法，在车辆节点快速移动的车联网中根据车辆节点的速度和邻居节点的变化信息自动调整车辆节点广播信标间隔，解决了现有技术中针对无线自组织车联网中车辆节点快速运动带来的邻居节点数量、密度、相对速度的变化，从而导致信标广播间隔调整策略的性能差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种应用于移动车联网的节点自动调节广播信标间隔的方法，具体按照以下步骤进行：

S301：启动广播信标间隔调节程序；

S302：采集车辆节点本身的瞬时速度；

S303：统计车辆节点的邻居车辆信息表中的邻居车辆节点数量、邻居车辆节点的平均速度及邻居车辆节点变更的信息；

S304：在移动车联网交通环境中，根据车辆节点的瞬时速度和道路上邻居车辆节点的平均速度，计算车辆节点的相对活跃程度Mu1；

S305：根据邻居车辆节点数量及邻居车辆节点变更信息计算邻居车辆节点的相对变化率Mu2；

S306：根据车辆节点的相对活跃度和邻居车辆节点的相对变化率，计算广播信标间隔的调节尺度U，然后根据调节尺度U的大小计算广播信标间隔的值；通过对比所计算的广播信标间隔值与最大广播信标间隔、最小广播信标间隔，确定下一次广播信标距当前信标广播时刻的时间间隔；