[发明专利]车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法、介质及系统

权利要求书

1.一种车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于多信道操作的MAC层协议将信道分成一个控制信道和多个服务信道；

将所述控制信道的周期分成广播周期和协商周期；

在所述广播周期内，每个已接入信道的车辆节点获取邻居车辆节点发送的车辆状态信息,并根据所述车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数的自适应调整；

所述协商周期采用竞争式接入机制，以便所述车辆节点通过多次握手协议协商所述服务信道的使用权；

根据所述协商周期的协商结果确定每个所述服务信道的帧长度；

所述车联网中的车辆节点根据已确定帧长度的服务信道进行传输高吞吐量需求的业务信息，并根据所述控制信道进行传输时延敏感型的安全业务信息以及控制信令消息；

其中，所述车辆状态信息包括车辆标识信息、占用时隙信息、可用时隙值、帧时隙总数、邻居信息以及安全信息；

根据所述车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数的自适应调整，包括：

根据邻居车辆节点发送的车辆状态信息判断自身可用时隙值是否小于预设的最小时隙阈值；

若是，则增加该车辆节点的帧时隙；

若否，则进一步判断所述自身可用时隙值是否大于等于预设的最大时隙阈值；

若是，则回收该车辆节点大于最小时隙阈值的帧时隙。

2.如权利要求1所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，在所述广播周期内，还包括：

待接入信道的车辆节点监听所述信道至少一个控制信道的周期，并获取邻居车辆节点发送的车辆状态信息，以及根据所述邻居车辆节点发送的车辆状态信息获取两跳通信范围内的时隙占用信息；

所述待接入信道的车辆节点根据所述时隙占用信息随机选择一个空闲的时隙接入信道，并在接入的时隙上周期性地发送自身车辆状态信息。

3.如权利要求1所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，在回收该车辆节点的帧时隙时，还判断待回收的帧时隙中是否有车辆节点占用；

若是，则在下一个控制信道的周期将该车辆节点转换到其他可用的时隙上，并在所述转换完成之后对所述待回收的帧时隙进行回收。

4.如权利要求1所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，所述车辆节点通过多次握手协议协商所述服务信道的使用权，包括：

所述车辆节点根据所述竞争式接入机制在所述协商周期内向车联网中的其他车辆节点发出服务请求，以便所述其他车辆节点对所述服务请求进行响应，并在接收到响应结果时根据所述响应结果生成协商结果，以及对所述协商结果进行广播。

5.如权利要求1-4中任一项所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，每个所述车辆节点通过配备一个半双工收发器，以交替地在所述控制信道和所述服务信道之间切换工作。

6.如权利要求1-4中任一项所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，其特征在于，所述控制信道的周期为100ms。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有车联网中多信道MAC数据自适应传输方法的实现程序，该车联网中多信道MAC数据自适应传输方法的实现程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法。

8.一种车联网系统，其特征在于，包括多个车辆节点，所述车辆节点之间基于自适应的多信道MAC层帧结构进行数据传输，其中，所述多信道MAC层数据传输方法的实现装置包括：

协议栈模块，用于基于多信道操作的MAC层协议将信道分成一个控制信道和多个服务信道，并将所述控制信道的周期分成广播周期和协商周期，其中，所述协商周期采用竞争式接入机制；

业务处理模块，车联网中的业务分为实时业务和非实时业务，所述业务处理模块用于处理不同类型的业务消息，并向控制模块发出相应的消息发送或者接收请求；

多信道收发模块，用于节点发送或者接收消息；在控制信道广播周期内发送车辆状态信息和获取邻居车辆节点发送的车辆状态信息；在控制信道协商周期发送或者接收控制信令消息；在服务信道发送或者接收服务类型消息；

控制模块，用于根据所述车辆状态信息对车辆节点自身MAC帧时隙总数进行自适应调整，并在协商周期内通过所述多信道收发模块进行多次握手协议以协商所述服务信道的使用权；

所述控制模块还用于，根据所述协商周期的协商结果确定每个所述服务信道的帧长度；

其中，所述车辆状态信息包括车辆标识信息、占用时隙信息、可用时隙值、帧时隙总数、邻居信息以及安全信息；

根据所述车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数的自适应调整，包括：

根据邻居车辆节点发送的车辆状态信息判断自身可用时隙值是否小于预设的最小时隙阈值；

若是，则增加该车辆节点的帧时隙；

若否，则进一步判断所述自身可用时隙值是否大于等于预设的最大时隙阈值；

若是，则回收该车辆节点大于最小时隙阈值的帧时隙。