[发明专利]分布式车联网MAC层时隙资源自适应选择方法

权利要求书

1.一种分布式车联网MAC层时隙资源自适应选择方法，用于供车联网中的车辆节点选择通信用的时隙，一个时间帧包含有多个所述时隙，所述车辆节点具有信号收发装置，其特征在于，包括：

步骤S1，所述车辆节点通过所述信号收发装置侦听一个所述时间帧，获取所有的一跳邻居节点广播的帧信息，该帧信息至少包含有该一跳邻居节点占用的所述时隙的信息，其中，所述一跳邻居节点为在所述车辆节点的通信范围内的其他的所述车辆节点；

步骤S2-1，所述车辆节点从所述帧信息中获取所有的所述一跳邻居节点所占用的所述时隙的信息，记作一跳占用信息；

步骤S2-2，所述车辆节点根据所述一跳邻居节点的信息找到所有的两跳邻居节点，并获取所述两跳邻居节点所占用的所述时隙的信息，记作两跳占用信息，其中，所述两跳邻居节点为所述车辆节点通过所述一跳邻居节点的中继可以进行通信的其他的所述车辆节点；

步骤S2-3，所述车辆节点根据所述一跳占用信息和所述两跳占用信息更新时隙数组，所述时隙数组用于记录所有的所述一跳邻居节点和所有的所述两跳邻居节点所占用的所述时隙的信息；

步骤S2-4，所述车辆节点根据更新后的所述时隙数组计算该车辆节点的时隙密度及其所有的所述一跳邻居节点的时隙密度的算术平均值，记作平均时隙密度，其中，所述时隙密度为一个时间帧中被占用的所述时隙的数量与该时间帧中所述时隙的总数量的比值；

步骤S3，判断所述平均时隙密度是否在预定的阈值范围内；

步骤S4，步骤S3判断为否时，所述车辆节点根据所述平均时隙密度以及所述阈值范围调整所述信号收发装置的发射功率，从而调整所述车辆节点的所述通信范围；

步骤S5，步骤S3判断为是时，所述车辆节点根据其行驶方向以及预定的时隙选择算法在所述时间帧中选择空闲的所述时隙，作为该车辆节点的目标时隙，其中，正向的所述车辆节点和反向的所述车辆节点相向地选择所述时隙，

其中，所述时间帧由K个所述时隙组成，依次记作时隙1、时隙2、……、时隙K，

步骤S5包括以下子步骤：

步骤S5-1，根据预定的映射规则将所述行驶方向映射为协议方向；

步骤S5-2，判断所述协议方向是否为正向；

步骤S5-2a，步骤S5-2判断为是时，判断所述车辆节点是否已占用一个所述时隙，将该时隙记作占有时隙；

步骤S5-2b，步骤S5-2a判断为是时，判断所述占有时隙是否位于所述反向可选时隙之间；

步骤S5-2c，步骤S5-2b判断为是时，所述车辆节点放弃所述占有时隙，并重新选择时隙；

步骤S5-3，步骤S5-2a判断为否时，所述车辆节点从正向可选时隙中随机选择一个作为所述目标时隙，所述正向可选时隙为从所述时隙1向后的M个空闲的所述时隙；

步骤S5-2d，步骤S5-2判断为否时，判断所述车辆节点是否具有所述占有时隙；

步骤S5-2e，步骤S5-2d判断为是时，判断所述占有时隙是否位于所述正向可选时隙之间；

步骤S5-2f，步骤S5-2e判断为是时，所述车辆节点放弃所述占有时隙，并重新选择时隙；

步骤S5-4，步骤S5-2d判断为否时，所述车辆节点从反向可选时隙中随机选择一个作为所述目标时隙，所述反向可选时隙为从所述时隙K向前的N个空闲的所述时隙。

2.根据权利要求1所述的分布式车联网MAC层时隙资源自适应选择方法，其特征在于：

其中，步骤S4包括以下步骤：

步骤S4-1，所述车辆节点判断所述平均时隙密度是否大于所述阈值范围中的最大值；

步骤S4-2，步骤S4-1判断为是时，所述车辆节点将所述信号收发装置的所述发射功率减小；

步骤S4-3，步骤S4-1判断为否时，所述车辆节点将所述信号收发装置的所述发射功率增大。

3.根据权利要求1所述的分布式车联网MAC层时隙资源自适应选择方法，其特征在于：

其中，所述时隙数组的元素的数量与所述时间帧中的所述时隙的数量相等，每个所述元素具有：

元素序号，对应于所述时间帧中的所述时隙；

时隙占用字段，用于记录对应的所述时隙是否被占用；

车辆ID字段，用于记录占用所述时隙的所述车辆节点的ID；以及

方向字段，用于记录占用所述时隙的所述车辆节点的所述协议方向。