一种V2V车联网的竞争窗口配置方案



一种V2V车联网的竞争窗口配置方案

提出了一种在车载随意移动网络环境下对实时紧急数据配置竞争窗口大小的方案。该方案能够降低数据包冲突概率，提高带宽效率。

（1）基于距离调节竞争窗口的方法

所提出的方法根据与源节点的相对距离的不同，把区域划分成不同的区域地带。地带的最外层节点赋予竞争窗口值最小CWmin，即区域带节点的竞争窗口大小与源节点的距离成反比。当每个节点退出时，需要等待一段介于0到CWmin之间的时间。由于CWmin相对较小，因此退出时间短，可增大通道使用率。而且，区域最外层覆盖范围内车辆有各自的CWmin退出程序，也可增大通道使用率。

数据复制包的最小数量限制能够降低数据冲突概率、总线负荷和端到端延迟。根据节点i和前一节点j之间的相对距离，可计算出一个竞争窗口值CWd[i]。

式中，R表示每个节点传输范围，此处每个节点传输范围取定值。

（2）基于冲突概率的竞争窗口动态分配方案

为了减小随机的波动，使用指数加权移动平均的方法计算了前一段时间内冲突的概率，即在任意周期内，能够反应下一周期冲突概率的CWmin将通过下式计算出来，即

在上述基础上，提出了基于冲突概率和距离的竞争窗口动态调节。设定当每个节点成功完成一次数据包的传递，都会计算出数据包冲突的概率，如果前一段时间的冲突概率大于和等于设定的参考门限值Pthreshold，则由下式计算出CWmin，即×2；如果前一段时间的冲突概率小于设定的参考门限值Pthreshold，CWmin保持前一数值Φmin不变，即。

在基于冲突概率和距离的竞争窗口分配方案里，信息包重新发送程序分为以下5个步骤：①确定紧急事件发生后，车辆开始发送紧急信息；②确定源节点的ID和信息包序列号后，车辆检测是否是当前信息；③每个节点车辆运行退出程序，退出程序前的等候时间随机选择0到Φmin之间数值；④如果车辆在退出程序过程中发送相同的信息，那么节点停止退出程序，然后放弃原信息包，重新发送；⑤退出程序后，如果通道处于繁忙状态，节点就会按照公式来减小重新发送过程中的冲突概率。

最后进行了建模仿真，把端与端延迟、网络负荷和吞吐量作为评价指标。仿真结果表明，此方案具有一定的优越性。

Gil- Won Lee et al. The 2013 IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13).

编译：谢秀磊