[发明专利]基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法

权利要求书

1.一种基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法，其特征是，

(1)首先对传输的数据实行随机线性网络编码；

(2)当车辆处于当前RSU覆盖范围内时根据随机线性网络编码系统有限域计算接收到的数据包是创新型的概率以及根据无线信道调制方式求出此时的误码率；(2)具体包括：S21：根据当前RSU覆盖范围内的车辆数量k及车辆的初始位置计算当前RSU内车辆V_i接收到编码数据包的个数n_i，表示为：这里n_i为向下取整的数，t为发送一个编码数据包需要的时间，v是车辆行驶速度，第i辆车在RSU内行驶的时间为t_i，l_i0为第i辆车的初始位置；

S22：RSU向车辆V_i发送第j个数据包，当j小于等于n_i时计算当车辆处于当前RSU覆盖范围内时数据包是创新型的概率以及误码率；其中计算当车辆处于当前RSU覆盖范围内时数据包是创新型的概率时具体包括：

在RSU覆盖范围内时，RSU向车辆V_i发送第j个数据包，得到每辆车接收到数据包为创新型的概率为Pc，其中m为源数据包个数，j是发送数据包个数，q是编码域的大小，

计算系统的吞吐量P_ij的方式为：车辆的横坐标为l_ij，l_ij＝l_i0+v·t·j，车辆到RSU的距离为d_ij，其中L为当前RSU覆盖的车道的长度，a为RSU在道路中间垂直正上方的距离；

根据无线信道衰落公式，求出接收信号功率，表达式如下：其中P_T是发送信号的功率，G_T是发送增益，G_R是接收增益，Pr是接收信号的功率，λ是无线电磁波波长；

再根据无线信道调制方式和信噪比求出误码率Pe_ij，其中信噪比公式N是噪声功率；

(3)根据步骤(2)得到的数据包是创新型的概率以及误码率计算当前RSU的系统吞吐量P_ij；计算吞吐量，表达式为：其中d是发送数据包大小；

(4)当车辆移动行驶到下一个RSU的覆盖范围时，计算所述下一个RSU的系统吞吐量；

当车辆行驶到RSU边界时，也就是RSU广播的编码数据包大于n_i时，车辆处在两个RSU覆盖的范围，计算车辆到下一个RSU的距离d'_ij：同上面的方式根据无线信道衰落公式，求出接收信号功率，表达式如下：

再根据无线信道调制方式和信噪比求出下一个RSU的系统误码率Pe′_ij，其中信噪比公式

求出下一个RSU的系统吞吐量P′_ij,

(5)下一个RSU的系统吞吐量大于当前RSU的系统吞吐量时进行RSU切换。

2.根据权利要求1所述的基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法，其特征是，步骤S21中计算当前RSU覆盖范围内的车辆数量k的表达式为其中s为在RSU覆盖范围内车辆分布的密度。

3.根据权利要求1所述的基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法，其特征是，假设数据包发送的速率为R比特/秒，1字节＝8比特，所以发送一个编码数据包需要的时间t为秒。

4.根据权利要求1所述的基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法，其特征是，步骤(5)具体包括车辆比较两个系统吞吐量大小并将比较结果发送给两个RSU，系统吞吐量小的RSU把此车辆的相关信息传送给系统吞吐量大的RSU完成切换。

5.根据权利要求1所述的基于吞吐量比较的车联网RSU切换方法，其特征是，以队尾车辆为坐标原点，车辆行驶方向为x轴正方向，竖直方向为y轴，建立直角坐标系，则k车辆v₁,v₂,...,v_k的初始时刻车辆的坐标为(l_i0,0)，当前RSU的坐标为第i辆车的初始位置为l_i0＝L-s·i，i＝1,2,...,k，其中s为在RSU覆盖范围内车辆分布的密度。