一种车辆自组织网络中继车辆选择方法技术

技术编号:14620594 阅读:28 留言:0更新日期:2017-02-10 12:22
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
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【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

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