[发明专利]基于时隙预留的车联网MAC层数据传输方法、装置及介质

权利要求书

1.一种基于时隙预留的车联网MAC层数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

服务提供者节点j传播WSA包至服务申请者节点k，所述WSA包包括非安全数据包的大小及传输时延；

服务申请者节点k接收WSA包，获取节点k的一跳邻居的第一信息表，根据WSA包和第一信息表获取若干个传输方案，将传输方案反馈至服务提供者节点j；

服务提供者节点j接收传输方案，获取节点j的一跳邻居的第二信息表，根据传输方案和第二信息表获取最终的传输方案，根据最终的传输方案传播ACK包至一跳邻居的节点，以及根据最终的传输方案将非安全数据包发送至服务申请者节点k；

其中，信息表包括一跳邻居的节点占用的服务信道的编号、时隙的编号以及预约帧数；传输方案包括服务信道的编号、空闲时隙段的编号以及预占用帧数；

所述根据WSA包和第一信息表获取若干个传输方案，包括：

网络中有m条服务信道，

假设在第q条服务信道上邻居节点的预约帧数最大值计算在连续帧内空闲的时隙总数c_q；如果c_q小于Φ_j，说明当前服务信道q空闲的时隙数量不足，排除第q条信道；

统计满足c_q≥Φ_j的服务信道上空闲时隙段长度，排除长度小于Ω_j的时隙段，将满足条件的空闲时隙段长度存进序列Γ中；

根据序列Γ获得若干个传输方案；若进序列Γ为空，则判定WSA协商失败；所述时隙总数c_q通过以下方式计算获得：

假设有n个邻居节点已经预约了第q条信道的时隙，第i个邻居占用的时隙段为[l_i,r_i],需要发送的帧数为f_i，则在连续帧中空闲的时隙总数为：

1)在第q条服务信道中符合的空闲时隙段统计如下：

在连续帧内的空闲时隙段由一个两帧之间的时隙段或多个一帧之内的时隙段组成；两帧之间的时隙段长度为：

其中，r_n和l₁分别是邻居中已经占用的时隙序号最大的编号和最小的编号；如果所述比所述Ω_j小，说明两帧之间的时隙段长度不足以在延时范围内将数据发送完毕；

2)一帧之内有多个空闲的时隙段，每一个时隙段长度为：

其中l_i+1和r_i代表第i+1个邻居占用的时隙序号最小的编号和第i个邻居占用时隙序号最大的编号；若时隙段长度比所述Ω_j小，排除该段，否则将该时隙段的长度存进所述序列Γ。

2.根据权利要求1所述的一种基于时隙预留的车联网MAC层数据传输方法，其特征在于，所述服务申请者节点k接收WSA包，包括：

接收到WSA包后，根据非安全数据包的大小获取需要占用的时隙总数；

根据时隙总数和传输时延获取至多占用的帧数，根据至多占用的帧数获取每帧占用的至少时隙数目。

3.根据权利要求2所述的一种基于时隙预留的车联网MAC层数据传输方法，其特征在于，假设一帧时间为T，一帧有w个时隙，数据包发送速率为R_j；

非安全数据包的大小s_j，传输时延D_j；

时隙总数Φ_j的计算公式为：

至多占用的帧数Ψ_j的计算公式为：

每帧占用的至少时隙数目Ω_j的计算公式为：

其中，·代表向上取整函数。

4.根据权利要求1所述的一种基于时隙预留的车联网MAC层数据传输方法，其特征在于，所述将满足条件的空闲时隙段长度存进序列Γ中的步骤，还包括：

检测进序列Γ中的是否存有长度相同的空闲时隙段，若存有，保留时隙序号最小的空闲时隙段，删除其余的空闲时隙段。