一种车辆自组织网络中继车辆选择方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，属于无线通信技术领域。该方法针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)，进而采用网络微积分理论建模SV的业务到达曲线和RV的服务曲线，评估SV的业务经各VRV的传输性能，并基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。本方法能够实现系统综合性能优化，获得最佳虚拟RV选择方案，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，涉及一种车辆自组织网络中继车辆选择方法。
技术介绍
车辆自组织网络(VehicularAd-hocNetwork，VANET)是一种自组织、结构开放的车辆间通信网络，能够提供车辆之间以及车辆与路边基础设施之间的通信。VANET结合全球定位系统(GPS)及无线通信技术，如无线局域网(WLAN)、蜂窝网络等，为处于高速移动状态的车辆提供高速率的数据接入服务，并支持车辆之间的信息交互，已成为保障车辆行驶安全，提供高速数据通信、智能交通管理及车载娱乐的有效技术。VANET中，车辆的快速移动特性以及AP覆盖范围有限等因素导致部分车辆无法与AP直接进行通信，可通过采用中继车辆(RV)支持源车辆(SV)与AP之间的数据转发。在存在多个候选RV的情况下，如何综合考虑物理信道特性、链路消息碰撞及接入时延、RV的负载状况等多因素，选择最佳中继节点以保障用户通信需求，并实现系统性能优化已成为VANET的重要研究课题。在现有技术中，有人提出一种VANET多参数中继选择算法，根据车辆接收信号强度、路径持续时间及中继可用容量的归一化线性加权，选择最大加权值所对应的中继作为最优中继。还有人提出一种低延时，高可靠性的数据中继传输方法，该方法首先选择对SV所发送数据的转发概率高于给定门限值的车辆作为候选RV，继而选择对应最短信道接入时间的候选RV作为最佳RV。也有人提出了一种VANET区域中继节点选择算法，该算法以邻居节点的状态信息为基础，估算出每个节点作为中继节点的效用，来选出下一跳广播节点。以上研究所考虑RV选择因素较为单一，未综合考虑RV接入时延、负载状况、传输速率等因素。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，具体技术方案如下：一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，该方法包括以下步骤：步骤一：针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)；步骤二：采用网络微积分理论建模SV的业务产生曲线和VRVs的服务曲线；步骤三：评估SV的业务经各VRV的传输性能；步骤四：基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。进一步，在步骤一中，VANET中车辆之间链路特性服从级联Nakagami-m分布，信道特性h1的概率密度函数为：f(h1)=2h1Γ(m1)Γ(m2)G0,22,0[m1m2h12Ω1Ω2|m1,m2-],]]>其中，m1、m2(m1,m2≥12)]]>表示信道的衰落强度，为MeijerG函数，ml＝Ω/E(hl-Ωl)2≥1/2,l＝1,2；基于SV的QoS需求，采用NFV技术，将各RV的传输及存储资源，如带宽、缓存等进行切片，划分为多个VRVs，以支持具有不同业务特性的数据流传输。进一步，在步骤二中，令αi(t)为第i个SV的业务产生曲线，其中，1≤i≤M，M为SV的数目，采用IETF所提出的流量特性规范T-SPEC建模其中，为数据包产生的峰值速率，为正常传输情况下最大数据包长度，为数据包产生的平均数据速率，为突发业务对应数据包长度；假设数据包到达服从泊松分布，可建模最大数据速率为其中，Li为SVi的数据包长度，为SVi的数据包平均到达率，则数据包到达的平均数据速率为最大的数据包长度由SVi业务特性决定，突发数据包大小由SVi业务突发状况确定。进一步，在步骤二中，所述VRVs的服务曲线建模包括：令βj,k(t)为第j个RV，也即RVj的第k个VRV，记为VRVj,k的服务曲线，其中，1≤j≤N，N为RV的数目，1≤k≤Kj，Kj为RVj的VRV的数目，建模βj,k(t)＝rj,k(t-θj,k)+，其中，(x)+＝max{x,0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)；步骤二：采用网络微积分理论建模SV的业务产生曲线和VRVs的服务曲线；步骤三：评估SV的业务经各VRV的传输性能；步骤四：基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。

【技术特征摘要】
1.一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：针对VANET中多个源车辆(SVs)需选择中继车辆(RVs)进行信息转发问题，基于
网络功能虚拟化(NFV)技术将各RV虚拟为多个虚拟中继车辆(VRVs)；
步骤二：采用网络微积分理论建模SV的业务产生曲线和VRVs的服务曲线；
步骤三：评估SV的业务经各VRV的传输性能；
步骤四：基于SV的QoS需求选择具有最优传输性能的VRV，从而实现RV的优化选择。
2.根据权利要求1所述的一种车辆自组织网络中继车辆选择方法，其特征在于：在步骤
一中，VANET中车辆之间链路特性服从级联Nakagami-m分布，信道特性h1的概率密度函数为
f(h1)=2h1Γ(m1)Γ(m2)G0,22,0[m1m2h12Ω1Ω2|m1,m2-],]]>其中，m1、m2表示信道的衰落强
度，为MeijerG函数，ml＝Ω/E(hl-Ωl)2≥1/2,l＝1,2；
基于SV的QoS需求，采用NFV技术，将各RV的传输及存储资源进行切片，划分为多个
VRVs，以支持具有不同业务特性的数据流传输。
3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴蓉，秦远征，蒋桂香，陈前斌，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50