[发明专利]基于信道感知和移动自适应的车联网邻节点发现方法

说明书

本发明提出了一种基于信道感知和移动自适应的车联网邻节点发现方法，用于解决现有技术存在的信道繁忙时高邻节点发现精度较低和系统开销较大的技术问题，实现步骤为：广播消息：1)车联网初始化；2)节点向周围节点发送包括时间、ID、位置和速度的自身状态消息，计算发送分组时间间隔τ；3)节点在τ内感知信道和周围节点状态信息；4)节点根据在τ内感知到的信息更新τ；5)执行2)，直到节点离开网络；接收消息：节点在τ内感知信道和周围节点状态信息，若感知到，将其保存，周围节点为该节点的邻节点；终止：当节点离开网络，广播和接收消息停止。本发明考虑了车联网中节点的移动性和信道的随机性，邻节点的发现精度高，系统开销小。

技术领域

本发明属于移动无线通信技术领域，涉及一种车联网邻节点发现方法，具体涉及一种基于信道感知和移动自适应的车联网邻节点发现方法，可用于车联网中邻节点之间数据的高效传输。

背景技术

车联网(IOV)是由智能车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路环境信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供多媒体与移动互联网应用服务。

邻节点发现是车联网中实现消息发送的关键步骤之一，邻节点发现是指在设备通信范围内发现所有邻节点的过程，它通过广播发现消息来提供邻节点信息，最终每个节点都将得到节点的发现结果。在车联网中，采用邻节点发现方法，智能车辆每隔一段时间就会广播一段消息，其中包含了车辆的有用信息，包括位置、速度和时间等。通过接收邻节点信息，智能车辆可以对邻节点的信息进行认知，并相互协同实现对周围驾驶环境的感知。通常使用邻节点发现精度和系统开销评价邻节点发现方法的优劣，广播分组时间间隔的设置是影响邻节点发现方法性能的关键因素，时间间隔设置不合理，会导致发现消息发送不及时或发送过于频繁，邻节点发现方法的精度较低并产生过多的系统开销。

传统的邻节点发现方法是将广播分组时间间隔设置为常数，即每隔固定的时间间隔向周围节点发送本节点的状态信息。该方法简单易行，但不足之处在于车联网中车辆速度，相对位置不断变化，固定的广播分组时间间隔不能适应车联网中车辆高移动性的特征。同时广播分组时间间隔大小的设置也十分困难，广播分组时间间隔过短，即较为频繁地发送发现消息，会大大增加系统开销；而广播分组时间间隔过长，可能会出现在该时间间隔内本来有邻节点经过但未发现的情况，邻节点发现的精度大大降低。

针对上述缺陷，B.Karp和H.T.Kung于2000年在“MobiCom00:The 6th AnnualInternational Conference on Mobile Computing and Networking”上发表的论文“GPSR:Greedy Perimeter Stateless Routing for Wireless Networks”中提出一种将广播分组时间间隔随机化的方法，即每个节点广播分组的时刻不是确定的，是在一个区间内任意选取的一个时刻。这样做的好处是较为有效地降低了每个节点广播分组的碰撞概率，并解决了广播分组时间间隔大小设置困难的问题，但未考虑到各节点的移动性，不能根据移动性调整广播分组时间间隔。