[发明专利]一种新的车联网MAC层的媒体接入机制和信道协作方法

摘要

本发明涉及一种新的车联网MAC层的媒体接入机制和信道协作方法，属于车联网技术领域。该方法包括对RSU路测单元的重新定位以到达能够让网络统筹调度，合理分配资源；新的时隙区域划分，拥有更好的适应性的同时满足性能要求，即使车辆节点密度趋于饱和，也能够在一定程度上保证安全消息的传输；非及时异步的预约通信方式，更加节省信道资源，同时避免不同消息的干扰和碰撞；同时提出一种主动补偿的策略来进一步加强安全消息传输的可靠性。本发明通过控制单元将整个WBSS网络资源和信息进行统一管理，相比于传统的IEEE1609.4信道协作模式，能在很大程度上提升安全性能，避免数据碰撞的基础上，进一步利用空闲信道资源。

主权项

1.一种新的车联网MAC层的媒体接入机制和信道协作方法，其特征在于：在本方法中，将RSU路侧单元设定为网络中的主控单元，采用该主控单元来进行统一的调度安排，即把车辆自由发送消息，竞争信道资源的权利进行统一管理，最大程度的在避免消息碰撞的同时可能利用更多的信道资源；所述信道协作的过程包括：1)按照1609.4的标准把时间划分为100ms的同步时隙，包含50ms的CCH和50ms的SCH；50ms的CCH时隙被进一步划分为控制时隙和预约时隙，这两个时隙的长度并不是固定的，而是根据网络中节点密度来统筹分配；2)RSU作为主控单元，以其为中心建立的WBSS网络，多用于设立在道路交汇处，事故频发处，以及交通拥挤路段，RSU对整个网络有唯一控制权；3)RSU对过往的车辆节点，收集它们的信息，包括车辆基本信息和车辆临时信息，来唯一确定车辆节点身份，同时邀请节点快速加入WBSS网络；4)加入网络后的车辆节点，不再采取CSMA/CA的随机信道资源竞争策略，而是长期处于监听状态；5)每个同步时隙RSU会在控制时隙依次发布控制命令给处于监听状态的车辆节点，收到控制命令的节点，才会根据指令切换信道发布安全消息，在预约时隙RSU同样会发出控制命令来控制提出非安全应用申请的节点使用SCH信道；6)RSU会整理综合所有车辆发布的安全信息，在全信道内发布，同时若出现紧急安全信息，RSU会停止当前所有控制命令的发布，同时在全信道广播紧急消息；在本方法中，信道协作过程约束如下：1)安全消息的发布不再单一发生在CCH信道，而是通过RSU调度使节点在全信道内发布，最大程度的利用信道资源；2)同一网络中同一时刻，能够容纳多个节点发布安全消息，并且他们处在不同信道，也不会产生任何干扰；3)预约SCH信道资源的申请消息和确认消息完全独立，即非立即接入，全部由RSU统一控制，不会产生不同数据的干扰；4)本方法中的预约策略是非及时异步的，即多个节点同时预约，而且申请和确认申请可以分别在合适的时间独立完成；5)依赖中央控制单元，实时监听SCH信道资源，使整个网络即使处在SCH时隙，车辆节点也能够接受命令切换到指定的信道资源；6)采取容忍补偿机制，即在容忍时隙内允许节点一定的延迟来响应控制命令，节点如果因为其他原因出现意外不能及时发布消息，则消息由控制单元来进行补偿，保证其他节点正常接收安全消息；7)采取非传统的优先级策略来分配SCH信道资源，正常情况下所有的SCH资源申请都能被控制单元接收，只有在SCH信道资源不够分配给提出申请的节点时，控制单元才会增加未被分配节点的优先级，同时该优先级单向只存在与控制单元一侧，而对于节点本身来说是没有优先级的策略。