[发明专利]VANET中联合调整物理载波侦听范围与最小竞争窗口的拥塞控制方案

摘要

本发明针对车辆密度变化较快的车载自组织网络MAC层广播的可扩展性问题，提出一种基于安全范围的载波侦听随机退避方案（Safe Range Carrier Sense Random Back-off，SR-CSRB），通过将车联网的特性考虑在内，对物理载波侦听机制和原始退避算法进行了改进，以增加一跳邻节点范围内信标消息广播接收率为目的，提出一种安全范围内的载波侦听随机退避机制（SR-CSRB），SR-CSRB改变了传统的物理载波侦听机制，通过引入控制碰撞的概念，减少了近邻节点同时传输消息的概率，并且利用捕获效应提高了近邻节点的广播接收率，仿真结果也表明这种新的信道接入机制相对于传统的CSMA具有明显的优越性。

主权项

VANET中联合调整物理载波侦听范围与最小竞争窗口的拥塞控制方案，其特征在于，包括：首先建模计算安全传输范围内的碰撞概率和载波侦听范围内的碰撞概率，分别为： P srs = 1 - 2 N τ X n c [ ( 1 - P k + P k 2 X ) n c - ( 1 - P k ) n c ] P srh = 1 - 2 N τ P k X n c 1 - ( 1 - P k ) 2 N s - 1 [ 1 - ( 2 X - 1 + ( 1 - P k ) 2 N s - 1 2 X ) n c ] . 通过matlab绘图可知，信标消息的碰撞概率多发生在安全传输范围内而不是由于隐藏终端所致，因此本发明将重点放在信标消息的安全传输范围内而不是载波侦听范围内；在安全传输范围内结合了一种新的退避算法Reverse‑BEB和载波侦听机制，提出了安全范围内的载波侦听随机退避机制（SR‑CSRB）；它的实现为：当一个消息到达MAC层准备传输时，节点开始对信道状态进行检测，如果当前信道是空闲的，那么就立即传输该消息，如果检测到信道上有其它节点在活动时，SR‑CSRB会引入一个中间过程；这个中间过程为：1，节点N判断当前正在占据信道节点M的位置，若N和M共同安全范围内有节点，则认为当前信道繁忙，节点继续侦听信道直到N和M的共同安全范围内没有节点，开始进入退避阶段，否则2，N计算自己发送信号对M安全范围边界信号的干扰，若干扰小于一定门限值，则认为信道空闲，可以发数据；在退避阶段也利用了同样的概念，在SR‑CSRB中，如果接收到的消息距离太远不足以带来消息的延迟传输，那么就认为这个消息的能量不够大，不会阻 止退避计数器的继续退避，退避算法采取Reverse‑BEB。