[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

说明书

本发明公开了一种车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法、介质及系统，包括以下步骤：基于多信道操作的MAC层协议将信道分成控制信道和服务信道；将控制信道的周期分成广播周期和协商周期；在广播周期内，车辆节点获取邻居车辆节点发送的车辆状态信息,并根据车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数自适应调整；协商周期采用竞争式接入机制，以便车辆节点协商服务信道的使用权；根据协商结果确定每个服务信道的帧长度；车联网中的车辆节点在服务信道进行传输高吞吐量需求的业务信息，并在控制信道进行传输安全业务信息以及控制信令消息；从而提高安全消息的传输可靠性，保证服务信道的使用公平性，同时，提高信道利用率，满足服务消息传输的吞吐量需求。

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，特别涉及一种车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法、介质及系统。

背景技术

车辆自组织网络(Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs)也称为车联网，是目前学术界和工业界较为认可的能够实现智能交通系统的方案之一。

在现有的车联网MAC协议标准中，主要是运用专用短程通信(Dedicated ShortRange Communication，DSRC)协议，该协议的MAC层采用基于CSMA/CA的二进制退避竞争接入机制。在车辆节点密度较大时，车辆节点往往会无法竞争到信道资源而产生大量丢包。另外，DSRC中存在的隐藏终端问题使得消息碰撞加剧而使得通信效率降低，而隐藏终端问题则会大大降低网络的吞吐量。因此，DSRC协议无法在复杂的车联网环境中保证安全消息的可靠传输以及服务消息的传输吞吐量需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，能够提高安全消息的传输可靠性，保证服务信道的使用公平性，同时，提高信道利用率，以满足服务消息的传输吞吐量需求。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种车联网系统。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，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；将控制信道的周期分成广播周期和协商周期；在广播周期内，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,并根据车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数的自适应调整；协商周期采用竞争式接入机制，以便车辆节点通过多次握手协议协商服务信道的使用权；根据协商周期的协商结果确定每个服务信道的帧长度；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。

根据本发明实施例的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法，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；将控制信道的周期分成广播周期和协商周期；在广播周期内，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,并根据车辆状态信息进行自身MAC帧时隙总数的自适应调整；协商周期采用竞争式接入机制，以便车辆节点通过多次握手协议协商服务信道的使用权；根据协商周期的协商结果确定每个服务信道的帧长度；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；从而实现提高安全消息的传输可靠性，保证服务信道的使用公平性，同时，提高信道利用率，以满足服务消息的传输吞吐量需求。

另外，根据本发明上述实施例提出的车联网中多信道MAC层数据自适应传输方法还可以具有如下附加的技术特征：