[发明专利]一种基于类哈夫曼编码的紧急消息广播方法

权利要求书

1.一种基于类哈夫曼编码的紧急消息广播方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立道路与通信模型，车辆与车辆使用无线信道进行通信，R表示车辆间通信范围；将道路划分为长度为L连续的段落，每一个段落称为一个槽位；广播发起车辆A在发起广播时，只有距离A小于R的车辆才能成为候选车辆，并参与紧急消息的转发；

步骤2，源节点等待mini-DIFS的信道空闲时间后，发送携带自身位置和车辆密度信息的RTB报文，声明紧急消息广播开始；

步骤3，候选车辆收到RTB报文后，在下一个GPS同步时间，同时发送Black-burst帧，表明当前通信范围内存在候选车辆；

步骤4，候选车辆计算出最优候选车辆位于道路各槽位的概率，并根据概率值利用类哈夫曼编码算法对各槽位进行编码；

步骤5，候选车辆根据自身所处槽位的编号，执行Black-burst帧分区过程，依据编码结果依次监听和发送Black-burst帧，确定出最优候选车辆所在分区；

步骤6，最优候选车辆所在分区内的车辆开始进行基于竞争窗口的冲突避免操作，直至选中唯一转发车辆将紧急消息进行转发，结束流程。

2.根据权利要求1所述的基于类哈夫曼编码的紧急消息广播方法，其特征在于：步骤4中，在已知道路车辆平均密度ρ的情况下，最优候选车辆分布概率计算如下，

假定道路包含M车道，源节点通信半径R能够划分出N个长度为L槽位，则最优候选车辆位于道路第n个槽位需要同时满足两个条件，

(1)所有车道m∈[1,M]中比第n个槽位更远的槽位slot∈(n,N)均没有车辆；

(2)车道m∈[1,M]中，至少有一个车道的第n个槽位slot＝n存在车辆；

车辆分布概率用P表示，则车道m第n个槽位slot＝(m,n)中存在车辆的概率P|_slot＝(m,n)彼此独立且等于p_slot＝1-e^-ρ·L，条件1和条件2发生的概率和P|_slot＝(m,n)计算如下，

P|_slot＝(m,n)＝p_slot

而条件1和条件2互为独立事件，最优候选车辆位于槽位slot＝(m,n)的概率计算如下，

3.根据权利要求1所述的基于类哈夫曼编码的紧急消息广播方法，其特征在于：步骤4中，在已知通信范围内车辆数目N_car的情况下，最优候选车辆分布概率计算如下，

受车辆长度和vLen和安全距离minGap的限制，车辆之间的最小间隔L_min为L_min＝vLen+minGap，将通信半径R划分为N个长度为L_min的槽位，则车辆在道路中的分布转换为槽位占用组合问题；

当前条件下，存在的所有组合数目C_all等价于所有槽位slot＝(m,n),m∈[1,M]n∈[1,N]中选取N_car个槽位有车，计算如下，

条件1和条件2同时满足的组合情况为第n个槽位slot＝n中至少有一辆车，而其他车辆分布于槽位slot<n中；

组合数目C_nfar＝n计算如下，

其中，表示第n个槽位有i辆车的情况下车辆分布在M个车道的组合数，而则表示剩下的N_car-i辆车分布在M个车道槽位slot<n的组合数；

已知通信范围内车辆数目情况下，最优候选车辆位于槽位slot＝n的概率计算如下，