基于车联网的接入点负载感知机制

基于车联网的接入点负载感知机制

车联网可通过汽车上的电子标签，利用无线射频等识别技术，实现对所有汽车的属性和信息的提取和利用，并根据不同的功能需求对汽车的运行状态进行监督。考虑到汽车的移动特性，目前最为常用的车联网类型为车载自组织网，其可以实现汽车在网络中任意移动、自由加入和退出，不需要固定的基础设施。由于车载自组织网这种特殊的组织形式，因此固定网络的众多协议不能应用在其上。根据车载自组织网的特点，对传统有线网络的主动路由协议进行修改后将其应用在车载自组织网中。该协议将每辆汽车作为一个路由节点进行数据传输，但这种协议需要对控制信息进行周期性传输，并需要维护复杂的路由节点表，这就造成大量的网络带宽被占用，使车载自组织网拥堵。对此，提出了一种负载感知机制，该机制不需要对控制信息进行周期性传输和维护路由节点表。

应用负载感知机制前，需要在路边构建具有因特网接入点的基础设施。负载感知机制的原理是，首先对不同的应用场景收集车载自组织网的负载信息，然后根据收集到的负载信息结果进行控制信息传输的“均衡”，从而防止网络拥堵。考虑到控制信息对时效性要求较高，因而将信息传输的时间延迟作为汽车自组织网负载的评价指标。在传输控制信息时，发送控制信息的汽车节点对周围汽车节点进行扫描，感知周围汽车自组织网的时间延迟，消除延迟较高的汽车节点。根据时间延迟对保留下的汽车节点分配不同的权重，依据权重制定出最优的信息传输路线，直至与路边因特网接入点连接。

在Matlab中对所提出的负载感知机制进行性能评价。设定一段共有5个因特网接入点的道路，初始时路面随机分布10辆汽车，这些汽车通过自身的车载自组织网每秒向接入点传输20个数据包。一段时间后，将汽车数量增加至50辆，统计接入点固定时间内收到的数据包数量。仿真结果表明，与修改后的传统主动路由协议相比，使用具有接入点的负载感知机制在单位时间内可以增加20%的数据传输量。

Youngmi Baek et al.2016 Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks(ICUFN), Vienna July 05-08,2016.

编译：张振伟