一种车载自组织网络单接口多信道切换方法

摘要

本发明提供了一种车载自组织网络单接口多信道切换方法，通过节点密度和服务信息流量将节点划分为α、β、γ三种工作模式，根据不同工作模式的特点，采用不同的数据发送模式，在保证安全信息的可靠传输条件下，对服务信道进行动态分配，尽可能减少信道切换次数，提高了服务信道的使用率。

主权项

一种车载自组织网络单接口多信道切换方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、节点工作模式的确定1.1)、各节点在控制信道时隙进行判断：当邻居数目小于等于定值N时，节点处于小密度区域，将其工作模式设置为γ模式；当邻居数目大于定值N时，节点处于大密度区域，计算节点服务信息报文的理论值其中Ts为每条服务信息报文发送所需的平均时间，T_SCH为服务信道时长，P_b为服务信道忙时的概率，P_b的计算公式为：$P_b=1-\frac{1}{\lambda (1+2d)+e^{-d\lambda }};$其中，d为服务信道由忙变闲的延迟时间，λ为网络中所有节点产生报文的平均条数；当统计值FL(n‑1)＞F时,将节点工作模式设置为α模式，当统计值FL(n‑1)≤F时,将节点工作模式设置为β模式；其中，FL(n‑1)为上一个周期内服务信道中节点产生的所有报文的报文统计值,n为正整数，表示周期数；1.2)、然后，各节点下一个控制信道时隙将自己的工作模式广播各邻居节点，各邻居节点在自己邻居表中标记邻居节点的工作模式；(2)、根据节点工作模式，进行服务信道切换2.1)、当工作模式为α模式的节点作为数据接收节点时，数据接收节点分配一个服务信道，并确定该服务信道使用周期数，然后，在控制信道时隙广播清除发送消息CTS给数据发送节点；其中，清除发送消息CTS包括分配的服务信道号、强制信道使能标志以及确定的该服务信道使用周期数；需要发送数据给数据接收节点的邻居节点即数据发送节点在收到清除发送消息CTS后，在信道表相应的服务信道号表项中添加数据接收节点，并记录强制信道使能标志以及确定的该服务信道使用周数；数据发送节点需要发送数据给数据接收节点时，在邻居表中查看数据接收节点的工作模式为α模式，直接切换服务信道至信道表中数据接收节点所在的服务信道并发送数据；如果有多个邻居节点需要发送数据给数据接收节点时，通过退避算法竞争服务信道；2.2)、当工作模式为β模式的节点作为数据接收节点，并且需要发送数据给数据接收节点的邻居节点即数据发送节点的工作模式为α模式或β模式时，则数据发送节点在控制信道时隙发送请求发送消息RTS给数据接收节点，数据接收节点收到请求发送消息RTS后，分配一个服务信道，并在控制信道时隙广播清除发送消息CTS给数据发送节点；其中，清除发送消息CTS包括分配的服务信道；数据发送节点在收到清除发送消息CTS后，在信道表相应的服务信道号表项中添加数据接收节点，然后切换服务信道至信道表中数据接收节点所在的服务信道并发送数据；2.3)、当工作模式为γ模式的节点作为数据接收节点，或数据发送节点工作模式为γ模式并且数据接收节点工作模式为β模式时；则数据发送节点在控制信道时隙发送请求发送消息RTS给数据接收节点，数据接收节点收到请求发送消息RTS后，分配一个服务信道，并在控制信道时隙广播清除发送消息CTS给数据发送节点；其中，清除发送消息CTS包括分配的服务信道；数据发送节点在收到清除发送消息CTS后，在信道表相应的服务信道号表项中添加数据接收节点，然后切换服务信道至信道表中数据接收节点所在的服务信道并发送数据，数据接收节点接收到数据后，在控制信道时隙返回信道释放消息CR给数据发送节点；(3)、信道表的维护查看信道表中数据接收节点是否记录有强制信道使能标志以及服务信道使用周期数，如果有，则按照服务信道使用周期数释放服务信道，在信道表中删除该数据接收节点；如果没有，则判断一定时间内是否收到信道释放消息CR，如果收到，立即释放服务信道，在信道表中删除该数据接收节点，如果没有收到，在一定时间后，立即释放服务信道，在信道表中删除该数据接收节点。