[发明专利]基于认知无线电技术的车联网MAC协议及其实现方法

权利要求书

1.基于认知无线电技术的车联网MAC协议的实现方法，其特征在于：包括以下内容：

优先级划分：将车联网实际通信中的业务类型按照以下标准划分为四类优先级：

第一优先级PU1：交通事故、自然灾害和车辆故障信息；

第二优先级PU2：交通管制信息；

第三优先级SU1：道路服务信息；

第四优先级SU2：娱乐服务信息；

将第一优先级和第二优先级的信息归为PU类，第三优先级和第四优先级的信息归为SU类，PU类、SU类型信息的EDCA参数以车辆数和重传次数为标准进行调整，优先级较高的帧k在发送之前等待的最长时间为仲裁帧间间隔数AIFSN[k]加上最大的退避间隔时间，而优先级较低的帧k-1在发送之前等待的最短时间为仲裁帧间间隔数AIFSN[k-1]加上最小的退避间隔时间，且：

；其中AIFSN表示仲裁帧间间隔数，CW表示退避间隔时间；

（2）信息时隙分配：对路边单元RSU收集到的附近信息根据步骤（1）的优先级划分机制进行信息处理，频谱感测功能在控制信道CCH间隔开始阶段首先确认信道使用情况，建立信道状态表，指示信道是处于空闲状态还是忙状态；然后查询是否有PU类信息需要传输；最后给需要传输的信息分配空闲信道开始传输；其中：当只有PU存在的情况下，优先级高的PU信息最先开始传输，接收到传输完成指令前不进行时隙感测和争用操作；当同时存在PU和SU时，如PU先出现，只为PU分配信道，PU传输完成后，在下一个同步间隔没有感测到PU才在当前信道进行SU传输；如SU先出现，高优先级SU先传输，传输30ms后感测是否有PU需要传输，发现存在PU需要传输时终止当前信道传输的SU并将信道让给PU传输。

2.根据权利要求1所述的基于认知无线电技术的车联网MAC协议的实现方法，其特征在于：所述信息时隙分配阶段，当只有PU类信息存在的情况下，频谱感测时间结束后PU类信息内部进行竞争，优先级高的PU类信息会最先开始传输，传输完成后接收方向路边单元RSU发送确认帧；在高优先级PU类信息传输完成后，继续在该信道上进行低优先级PU类信息的传输，PU类信息全部传输完成后，控制信道CCH间隔结束，并且在接收到传输完成指令前路边单元RSU不会进行时隙频谱感测和争用操作，数据传输完成后才返回正常的同步间隔和信道切换过程。

3.根据权利要求1所述的基于认知无线电技术的车联网MAC协议的实现方法，其特征在于：所述信息时隙分配阶段，当同时存在PU类信息和SU类信息时：

3.1、如果PU类信息先出现，路边单元RSU在控制信道CCH间隔频谱感测时间发现有PU类信息存在，就不再对后出现的SU进行处理，只为PU类信息分配信道，等待PU类信息全部传输完成后，在下一个同步间隔开始不再感测到PU类信息后才在当前信道进行SU类信息的传输；

3.2、如果SU类信息先出现，频谱感测时间结束后SU类信息内部进行竞争，高优先级的SU类信息赢得竞争开始传输，但在传输30ms后，系统会切换到服务信道SCH间隔阶段并且在服务信道SCH间隔开始时运行频谱感测，查询此时是否有PU类信息需要传输，当发现存在PU类信息需要传输时，在当前信道中传输的SU类信息会被终止并将信道让给PU类信息传输，在PU类信息传输完成前不进行信道感测和争用操作，PU类信息传输完成后服务信道SCH间隔结束，重新切换到控制信道CCH间隔开始频谱感测。

4.根据权利要求1所述的基于认知无线电技术的车联网MAC协议的实现方法，其特征在于：所述路边单元RSU事先对自身范围内道路情况进行收集，根据信息优先级划分机制对收集到的信息进行优先级划分，将不同优先级信息放入各自发送队列；当有车辆驶入路边单元RSU范围内时，路边单元RSU开始对信道使用情况进行频谱感测，频谱感测阶段完成后根据出现的信息类别进行具体时隙分配，完成传输。