[发明专利]信息广播的帧长优化方法

说明书

本发明公开了一种信息广播的帧长优化方法，所述方法包括：确定中心节点与其他节点之间的信息广播成功概率；使用所述信息广播成功概率，建立与帧长有关的广播信息年龄平均值函数；广播信息年龄平均值，指当前时刻和多个之前广播成功的信息的生成时间之差的平均值；进行所述广播信息年龄平均值函数计算，获取所述广播信息年龄平均值最小时的特定帧长，适用所述特定帧长。采用上述方案，可以合理地控制节点的信息产生过程和信息转发过程，提高信息广播的时效性，降低信息的碰撞概率，提高信息传输的成功概率，保障车辆行驶安全。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信息广播的帧长优化方法。

背景技术

如今，智能车联网络等应用被明确作为“互联网+”和人工智能中载实体经济的应用，并将迎来一个较长时期的快速发展阶段。

现有技术中，车联网络通信主要是基于美国电子与电气工程师协会的IEEE802.11系列标准，各节点的信息在传输过程中，使用载波监听多址接入/碰撞避免机制(Carrier Sensing Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA)，易于在空中发生碰撞，导致信息时效性下降和网络阻塞。这种低效性和不可靠性将给车联网络带来灾难性的后果。

发明内容

发明目的：针对现有技术缺陷，本发明旨在提供一种信息广播的帧长优化方法，通过优化帧长，合理地控制节点的信息产生过程和信息转发过程，提高信息广播的时效性，降低信息的碰撞概率，提高信息传输的成功概率，保障车辆行驶安全。

技术方案：本发明实施中提供一种信息广播的帧长优化方法，包括：确定中心节点与其他节点之间的信息广播成功概率；使用所述信息广播成功概率，建立与帧长有关的广播信息年龄平均值函数；广播信息年龄平均值，指当前时刻和多个之前广播成功的信息的生成时间之差的平均值；进行所述广播信息年龄平均值函数计算，获取所述广播信息年龄平均值最小时的特定帧长，适用所述特定帧长。

具体的，确定中心节点的信息发送概率、信息冲突概率；由所述信息发送概率、所述信息冲突概率确定所述信息广播成功概率。

具体的，采用以下公式进行计算信息广播成功概率μ：

其中，为所述信息冲突概率，p_tx为所述信息发送概率，

其中，W_min为竞争窗口的最小值，ρ为网络中的节点密度，r为中心节点的最大通信距离。

具体的，广播信息年龄平均值函数为：

其中，为广播信息年龄平均值，X为信息到达间隔时间，T为中心节点的系统时间，Y是信息离开间隔时间，E为数学期望，E(XT)＝E(X(S+W))，E(X(S+W))＝E(XS)+E(XW)＝E(X)E(S)+E(XW)，S为服务时间，W为等待时间。

具体的，设定迭代精度值，初始迭代次数i＝1，预设取值，计算得到p_tx(i-1)；将和p_tx(i-1)代入相应的计算公式，计算得到和p_tx(i)；当与之间的差值的绝对值小于等于迭代精度值时，输出μ。

具体的，X的概率分布采用以下公式进行计算：

其中，T_F为帧长，信息包k和信息包k+1之间的到达间隔时间X_k＝m_k+1-m_k为两个均匀分布在(1,T_F-1)的随机变量之和，计算得到E(X)＝T_F，