[发明专利]一种车联网中基于邻居节点协作通信的MAC层数据传输方法

摘要

本发明公开了一种车联网中基于邻居节点协作通信的MAC层数据传输方法，属于车载自组织网络通信技术领域。所述方法针对现有车载网络中数据传输失败时多次重传的现象，通过引入协作节点来对传输失败的数据包进行协作重传，并且充分利用当前时帧下的空闲时隙，有效提高信道利用率；在协作机制中，根据失败节点的数量采取不同策略选择最佳选择节点，确保建立稳定链路完成协作通信，从而提高了数据包传输成功的概率，也降低了时延，并有效实现了网络中数据的可靠传输。本发明可以作为车载网络中节点发送广播消息的MAC层协议使用，适用于网络拓扑结构复杂、数据传输可靠性较低的场景。

主权项

1.一种车联网中基于邻居节点协作通信的MAC层数据传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、车联网中的车辆节点周期性地广播消息到该节点通信范围内的邻居节点，并根据获取的邻居节点的消息实时动态地维护本节点的邻居节点表T(i)；S2、当源节点在数据传输过程中出现数据传输失败时，根据消息传递与确认机制来确定失败节点和潜在协作节点；S3、源节点向潜在协作节点发起通知协作消息帧IOC，告知协作通信的意图；S4、当潜在协作节点接收到通知协作消息帧IOC后，通过协作可靠性指标进行自我决策，判断自身是否适合作为此次协作通信的协作节点，其中，ω是常数值，η_i是该节点传输数据的成功率，f_D是该节点产生紧急消息的频率，Ν是该节点的邻居节点的数量；S5、当失败节点只有一个时，失败节点根据接收到的不同潜在协作节点发来的请求协作消息帧ROC，计算所有潜在协作节点与自身的协作意向指标其中ω是常数值，CR(i)是协作可靠性指标，t_ij是潜在协作节点到失败节点之间的传输时间，d_ij是潜在协作节点到失败节点之间的传输距离，ST_id是时隙标号，若该协作意向指标越大，则表示该潜在协作节点与失败节点建立通信的成功率越大，也就是有更大意愿将该潜在协作节点作为唯一的协作节点；当失败节点有两个或两个以上时，潜在协作节点作为集合C，失败节点作为集合D，所有当前网络中同一通信范围的潜在协作节点依据定义的协作增益指标来确定最佳可能参与协作的失败节点，其中i表示潜在协作节点，j表示失败节点，ω是常数值，v_i,v_j分别是潜在协作节点和失败节点的速度，a_i,a_j分别是潜在协作节点和失败节点的加速度，d_ij是潜在协作节点到失败节点之间的传输距离，ST_id是时隙标号，并预约当前时帧下时隙标号最小的空闲时隙，然后向该失败节点发起请求协作消息帧ROC；另一方面，所有失败节点能够接受到来自部分潜在协作节点的请求协作消息帧ROC，再根据协作意向指标来确定唯一的协作节点，当且仅当某失败节点确定唯一的协作节点后才表示该失败节点完成选择唯一协作节点的工作，此时该失败节点从集合D中剔除，检查集合D中是否还有其它失败节点，若有，重复以上步骤直到集合D为空集；S6、失败节点向唯一协作节点发送确认协作消息帧AOC；S7、协作节点与失败节点建立链路完成协作通信。