[发明专利]接收到位图情况下的冲突检测避免方法

说明书

本发明公开了接收到位图情况下的冲突检测避免方法，包括位图定义方法和位图检测方法；当车辆接收到位图时，通过进一步比对位图中比特位的状态来判断是否存在隐藏终端；如果车辆能够接收到包含位图的数据包，则需要比对自身位图与接收到位图的比特位状态的一致性来判断是否存在隐藏终端，具体而言，根据接收到的位图比特位的值0或1将隐藏终端的检测分为如下两种情况。本发明的有益效果是能够解决高速移动节点(车辆)在车载自组织网络中广泛存在的隐藏终端问题；能够避免自组织网络中由于隐藏终端造成的数据丢包问题。

技术领域

本发明属于车载自组织网络(Vehicular Ad hoc Networks,VANETs)通信技术领域，涉及基于位图的车载自组织网络中移动节点的通信冲突避免方法。

背景技术

车辆在车载自组织网络(Vehicular Ad hoc Networks,VANETs)中周期性广播合作感知消息(Cooperative Awareness Messages,CAMs)，实现道路安全信息在车－车和车－路之间的交互共享，以提高道路交通安全水平。而车辆的高速移动使得VANETs网络拓扑结构动态变化，在CAM消息广播过程中容易造成隐藏终端问题，引发严重的数据丢包。由于CAM消息中包含了道路安全信息，如实时车速、加速度、超车预警等，频繁发生的数据丢包难以为驾驶员提供充足的道路安全信息，不能满足安全驾驶的要求。现有的解决方案假设车辆能够获得全局网络信息，对节点的广播时序进行调度以避免隐藏终端问题造成的广播冲突。考虑到VANETs网络的动态拓扑结构以及无线通信链路的非可靠特性，在分布式环境下获取全局网络信息是困难的，并不适用于CAM消息在VANETs网络中的可靠传输。本发明提出了位图的概念，用于记录车辆对VANETs网络中CAM消息的接收状态。每个车辆与周围其他邻居车辆交换各自的位图，通过比较各个车辆对CAM消息的接收状态对潜在的数据冲突进行诊断、处理。由于位图被嵌入在每个车辆周期性广播的数据包中，无需引入额外的通信开销就可以实现分布式VANETs网络环境下CAM消息的可靠广播传输，提高交通安全水平。

发明内容

本发明的目的在于提供接收到位图情况下的冲突检测避免方法，本发明的有益效果是能够解决高速移动节点(车辆)在车载自组织网络中广泛存在的隐藏终端问题；能够避免自组织网络中由于隐藏终端造成的数据丢包问题，提高数据包传输的接收率，缩短数据包传输的延迟，降低数据包传输的网络负载；在无需获取全局网络信息的条件下，通过局部网络信息对车载自组织网络中潜在的隐藏冲突进行避让。

本发明所采用的技术方案是包括位图定义方法和位图检测方法；

1、位图定义方法：

考虑一个周期为T的CAM广播，每个周期包含n个时间间隙，当且仅当车辆v_i在t时刻被调度进行CAM广播时，生成一个位图该位图为一个1×n的二进制向量，用于记录当前广播周期(t-T,t)时间段内车辆v_i对数据包的接收状态，即每个向量元素表征车辆v_i在当前周期(t-T,t)时间段内第j个时间间隙中对数据包的接收状态；

(1)对于当前t时刻所对应的时隙，如果车辆v_i在该时隙中被调度进行CAM广播，则将其对应的向量元素恒定标记为1，即

(2)对于当前周期(t-T,t)时间段内其他(n-1)个时隙，

-如果车辆v_i在该时间间隙内成功接收到一个数据包，则将其对应的元素标记为1，即

-如果车辆v_i在该时隙内未接收到任何数据包，则将其对应的元素标记为0，即

2、位图检测方法