基于通道狀態(tài)信息解決V2V中繼節(jié)點(diǎn)沖突的概率性方法

提出了基于通道狀態(tài)信息（CSI）的概率性分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）方法。利用中繼節(jié)點(diǎn)到終端點(diǎn)間的通道信息來動(dòng)態(tài)配置競爭窗口的大小，并且在配置過程中考慮了長期路徑損耗和短期傳播衰落。通過該方法，擁有高質(zhì)量信息通道的車輛被賦予了優(yōu)先權(quán)，實(shí)現(xiàn)了高速率數(shù)據(jù)包傳遞。

該方法需要先設(shè)定合適的接收功率門限值，來調(diào)節(jié)每個(gè)CSI層的競爭車輛平均數(shù)量。其具體流程如下。①無線訪問節(jié)點(diǎn)在其范圍內(nèi)發(fā)送一個(gè)信息包。能夠解析此數(shù)據(jù)包的車輛Vi∈｛V1，…，Vn｝被視為待選中繼節(jié)點(diǎn)，并競爭合適的通道來傳遞此數(shù)據(jù)包到終端點(diǎn)。②每個(gè)待選中繼節(jié)點(diǎn)評估自身到終端點(diǎn)間的CSI值。用n位二進(jìn)制來表示SCI值，此時(shí)待選中繼節(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)分成2n組。當(dāng)Prx＞CSIth，i時(shí)，競爭窗口的大小就會(huì)設(shè)置成［CWmax，i，CWmax，i-1］之間的數(shù)值，通常CWmax，i-1=0， CWmax，2n-1=CWmax。根據(jù)這種方法，具有最好通道質(zhì)量的待選中繼節(jié)點(diǎn)就會(huì)被給予最高優(yōu)先級(jí)。其中，CWmax表示競爭窗口最大值；Prx表示一定距離x時(shí)傳遞的能量；CSIth，i表示第i個(gè)CSI功率門限值。③根據(jù)設(shè)置的競爭窗口大小，待選中繼節(jié)點(diǎn)會(huì)統(tǒng)一選擇任意一個(gè)的退避時(shí)間。具有最小退避時(shí)間的中繼節(jié)點(diǎn)會(huì)率先傳遞信息包。但如果多個(gè)待選中繼節(jié)點(diǎn)研究結(jié)果表明，此方法除了具有沖突概率外，比基本的DCF法和基于距離的DCF法都有優(yōu)勢。另外，提出了一種分析模型，以此來評估不同競爭窗口下各個(gè)CSI層待選中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)量。通過合理設(shè)置功率門限值，可以使得V2V中繼節(jié)點(diǎn)呈分布方式排列并輕松解決快衰落問題，實(shí)現(xiàn)信息包高速率傳遞，系統(tǒng)模型見圖1。同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)包就會(huì)出現(xiàn)沖突而需重新傳遞。

建立了仿真模型，每輛車采用IEEE 802.11a所述的無線界面，無線訪問節(jié)點(diǎn)到終端點(diǎn)的距離設(shè)置為200m，試驗(yàn)車輛在兩者之間自由安放。仿真循環(huán)次數(shù)為10000。通過檢測仿真中的沖突概率、信息包傳遞率、傳遞延遲大小來評價(jià)此方法。

圖1　系統(tǒng)模型

Sok-IanSouetal.2013 IEEE Wireless Communications and Networking Conference（WCNC）:MAC.

編譯：謝秀磊