车联网中基于功率控制技术的最优中继选择方法

摘要

本发明公开了一种车联网中基于发射功率控制技术的最优中继选择方法，包括以下步骤：（1）移动车辆通过获取所有邻居车辆当前的GPS位置向量信息，计算与邻居节点的相对距离；（2）基于物理信道衰减模型，分别计算向每个邻居节点可靠传输对应所需的发射功率；（3）根据802.11p协议，计算每种发射功率下引发的MAC层传输延迟；（4）综合数据传输的可靠性和延迟两项指标，计算每个邻居被选为中继的优先级，并选择其中优先级最高的邻居作为最优当前信息传输的中继。该方法利用车载通信设备发射功率可调范围广的特点，并综合考虑了物理信道衰减、MAC层消息碰撞、重传延迟等多种因素选择最优中继，实现了车联网中的消息被实时可靠地大范围传输，应用前景十分广阔。

主权项

一种车联网中基于发射功率控制技术的最优中继选择方法，所述车联网中每一个移动车辆均具备无线发射和接受信息的能力，其特征在于所述方法包括以下步骤：1)移动车辆解析来自邻居车辆的Beacons消息，获取周围环境中所有邻居车辆节点编号和GPS位置向量，动态维护候选中继车辆集合S＝{V₁,V₂,...,V_n}，并结合自身的GPS位置坐标，分别计算出到所有邻居车辆V_i的距离d_i；2)根据无线传输信号衰减模型，分别计算消息被所有候选中继车辆V_i以P_th的概率成功接收所需要的发射功率w_i；其中P_th表示无线信号能够被候选中继V_i成功接收的概率阈值；3)针对每一个候选中继车辆V_i，基于IEEE 802.11p协议计算发射车辆以对应发射功率w_i工作时引发的MAC层传输延迟T_res,i；4)根据消息传输的可靠性和MAC层传输延迟T_res，为每个候选中继车辆计算被选为中继的优先级p_i；5)从候选中继车辆集合S中选择对应优先级p_i最高的车辆V_r作为下一跳消息传输的最优中继节点；然后作为中继节点的当前车辆将发射功率调整到对应发射功率w_r向车辆V_r广播消息；6)车辆V_r接收到消息以后，重复步骤1)‑5)继续基于它的邻居集合寻找新的下一跳新中继，直到被传输消息到达了目的区域停止传输；其中i为大于等于1，小于等于n的自然数。