[发明专利]一种无线车载网信道接入方法

说明书

本发明公开了一种无线车载网信道接入方法，包括以下步骤：首先，接收车辆节点发送的信标消息请求，并将其生成信标；然后对信道的DIFS时隙进行侦听；之后根据上一步侦听的DIFS时隙判断信道是否空闲，若空闲，则将车辆节点接入信道；若不空闲，则车辆节点执行退避过程并接入信道；最后对车辆节点的信标进行基于802.11p MAC协议广播，从而结束无线车载网信道接入过程。本发明提升了退避机制的自适应性，有效的缓解了节点由于恒定竞争窗口引起的多节点选择相同退避计数器造成的节点接入信道冲突问题，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于车载电子无线通信领域，特别涉及一种无线车载网信道接入方法。

背景技术

IEEE 802.11p VANET是多跳移动无线通信网络，车辆通过安装通信与计算机设备与路边基础设施进行通信，通信方式主要有车对车(vehicle to vehicle,V2V)通信及车与路边基础设施(vehicle to infrastructure,V2I)通信。

如图1所示V2V通信，车辆节点周期性的在应用层产生信标消息发送请求并生成信标，信标中包含节点的速度、位置、加速度、行驶方向及其他道路状态信息，接入CCH后周期性的广播信标消息，传输给通信范围内的邻居节点，节点A根据接收到的信标信息建立邻居列表，并根据接收到的信标消息更新邻居信息列表，若超过一定时间仍未接受到某个邻居节点的信标消息，节点A则判断邻居节点B已经离开，并删除列表中的邻居节点B的信息。

IEEE 802.11p MAC应用分布式协调功能(distribution coordinationfunction，DCF)进行信道访问控制。节点在接入信道前先感知一段分布式帧间间隙(distributed interframe space，DIFS)，如果侦听到信道空闲，节点立即访问信道。否则，节点通过从(0，w)中随机选取一个退避计数器(backoff counter，BC)来开始退避过程。这里，w代表当前节点的竞争窗口大小，w的值从最小值(CWmin)开始，并且每次发生冲突时加倍，直至达到最大值(CWmax)。

IEEE 802.11p VANET通过广播信标实时地交换车辆的状态信息，如车辆当前位置，行驶速度，行驶方向等。其媒介访问控制(media access control,MAC)层利用分布式协调(distributed coordination function，DCF)技术控制节点接入信道，该方法中退避过程的执行采用恒定的竞争窗口，即在整个退避过程中竞争窗口的值持续为CWmin。然而，由于对广播信息的传输不提供反馈，该方法会导致802.11p广播信道的性能下降，尤其在密集接入环境下，多个节点选择相同的退避计数器的概率较高，进而同时接入信道发生冲突，丢包率和数据帧重传次数均上升，最终导致信道接入的成功率降低，浪费信道资源；而在稀疏环境下，选择恒定的竞争窗口又会引起长时间的空闲信道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线车载网信道接入方法，以缓解IEEE 802.11p车载网技术中节点广播安全信息帧时使用恒定的竞争窗口导致的竞争冲突。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种无线车载网信道接入方法，包括以下步骤：

步骤1、接收车辆节点发送的信标消息请求，并将其生成信标，所述信标消息请求是由车辆节点周期性的在VANET应用层产生的；

步骤2、对信道的DIFS时隙进行侦听；

步骤3、根据步骤2侦听的DIFS时隙判断信道是否空闲，若空闲，则车辆节点接入信道；若不空闲，则车辆节点执行退避过程并接入信道；

步骤4、对车辆节点的信标进行广播，从而结束无线车载网信道接入。

进一步地，所述车辆节点执行退避进程并接入信道，具体为：

步骤3-1、车辆节点进行自主分组；