[发明专利]一种车联网IEEE 802.11广播性能分析方法

权利要求书

1.一种车联网IEEE 802.11广播性能分析方法，其特征在于，所述方法包括：考虑连续冻结过程建立二维马尔科夫状态转移链；根据建立好的二维马尔科夫状态转移链，计算出车辆节点处于二维马尔科夫状态转移链中各状态的概率及转换状态概率，进而推导出车辆节点的发送分组的平均时延、吞吐量及成功接收率；

所述考虑连续冻结过程建立二维马尔科夫状态转移链，包括：将连续冻结过程分为连续发送分组过程和连续退避冻结过程两个过程；将连续发送分组过程和连续退避冻结过程作为车辆节点接入信道的两个必要过程，建立二维马尔科夫状态转移链；

所述进而推导出车辆节点的发送分组的平均时延、吞吐量及成功接收率中，发送分组的平均时延的计算过程如下：

将发送分组从源车辆节点发送到目的车辆节点所消耗的总时间记为时延，包括信道访问时延和传输时延；其中，信道访问时延包括信道空闲退避减一的时延、退避过程中冻结时延以及等待分布式帧间间隔时间的总时延；

考虑连续冻结过程，设车辆节点每次连续退避冻结的平均时间为len1个分组被连续广播占用信道的总时间，则len1如下式(12)：

其中，n_i为其他n-1个节点中连续发送i个分组的车辆节点总个数，

记连续发送分组过程中每次平均占用的时间为len2个分组被连续广播的时间，则len2如下式(14)：

其中，m_i为连续发送i个分组的车辆节点个数，

根据二维马尔科夫状态转移链，计算出每一次连续发送分组的总时延E：

E[F]＝len1×(EP+DIFS) (17)

E[L]＝len2×(EP+DIFS) (18)

其中，σ为一个分布式帧间间隔时间，E[F]为车辆节点每次由于连续退避冻结所消耗的平均时间，E[L]为每次连续发送分组过程消耗的平均时间，EP为广播一个分组占用信道的时间；

由于len2只是每次连续发送分组过程中连续发送分组个数最多的节点广播的分组个数，因此，车辆节点在每次连续发送分组的过程中实际发送分组的平均个数为num：

根据连续发送分组的总时延，得到车辆节点发送单个分组的平均时延E[X]：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

当车辆节点有待发送的数据分组时，选择在等待分布式帧间间隔时间后，随机从[0，CW-1]里选择一个整数作为退避计数器的初始值；其中，CW是竞争窗口值，无论数据分组是否被成功传输，其竞争窗口值均保持不变；

每经过一个时隙的分布式帧间间隔时间，车辆节点会检测信道，若信道被检测为空闲，则退避计数器的值减1；否则，退避计数器被冻结，直到信道再次被检测为空闲且在分布式帧间间隔时间段内连续空闲。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当退避计数器的值递减到0，车辆节点将占用信道广播该数据分组。