申请/专利权人：南通大学

申请日：2022-07-12

公开（公告）日：2023-12-05

公开（公告）号：CN115278553B

主分类号：H04W4/06

分类号：H04W4/06;H04W4/40;H04W4/029

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.05#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明提供了一种基于RSU协作的车联网安全消息广播方法，属于车联网广播技术领域。解决了车辆以传统周期性广播发送安全消息时出现的低投递率、高时延的问题。其技术方案为：包括相同事件过滤、事件统一预警和降低网络负载三个步骤。本发明的有益效果为：本发明为保证安全消息的投递性能，首先，设计了一个包含“事件等级”和“地理位置”字段的新型广播分组结构；其次，利用计算及存储资源丰富的路边单元RSU过滤冗余安全消息，由RSU协助发布广播消息，降低车辆源节点的广播发送速率，缓解信道竞争；最后通过实验，验证了新方法能够增大广播预警的覆盖范围，提高消息投递率，降低传输时延，满足了安全预警的性能需求。

主权项：1.一种基于路边单元RSU协作的车联网安全消息广播方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，相同事件过滤，RSU接收到车辆源节点发送的安全预警消息时，读取分组中事件的等级和地理位置信息，对其紧急安全类型进行判断，过滤对相同交通事件的重复广播；所述步骤一中相同事件过滤具体包括以下步骤：1检测到事故或拥塞异常交通事件的车辆源节点Vi、Vj各自生成安全预警消息Pi和Pj；2源节点Vi、Vj将安全预警消息Pi和Pj广播给通信范围内的路边单元RSU1和邻居车辆Vk；3在采样时间t内，RSU1接收到安全预警消息Pi和Pj后，假设先收到Pi消息，分别读取消息分组中的“地理位置”字段值Pi_address和Pj_address，过滤对相同事件的重复消息；Step1：RSU1设置相同事件距离判断阈值D；Step2：RSU1将Pi_address和Pj_address相减，计算事件之间的距离d；Step3：若d≤D，则判定Pi和Pj消息的内容是相同交通事件，RSU1将最先收到的安全预警消息Pi加入发送缓冲区队列Qinte，丢弃其他安全预警消息Pj；Step4：若d＞D，则判定Pi和Pj消息的内容是不同交通事件，RSU1将这两个安全预警消息Pi和Pj加入发送缓冲区队列Qinte；步骤二，事件统一预警，RSU过滤相同事件后，根据事件紧急类型自适应提高消息发送速率并降低最小竞争窗口值，在其通信范围内进行安全预警，在本区域传输时，邻居车辆节点接收到车辆源节点和RSU的预警广播后，不进行分组转发，确保RSU在整网的广播性能，传输至后方区域时，安全消息通过光纤有线技术发送给后方RSU，让其在通信范围内进行广播，确保后方车辆节点提前收到预警信息；所述步骤二中事件统一预警包括以下步骤：1邻居车辆节点接收到安全预警消息Pi和Pj，不进行广播转发；2RSU1在广播发送缓冲区队列Qinte中的安全预警消息Pinte时，读取消息分组中的“事件等级”字段值Pinte_level，可知安全预警消息Pinte的紧急程度，设RSU的无线MAC层最小竞争窗口初值为WR0；Step1：对于特急事件，RSU1设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝a1*WR0，其中a1＝18；Step2：对于紧急事件，RSU1设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝a2*WR0，其中a2＝14；Step3：对于一般事件，RSU1设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝a3*WR0，其中a3＝12；3根据消息等级重新设置的MAC层最小竞争窗口值后，RSU监测车辆节点的PBC发送速率RV0，设置自身的PBC发送速率为2*RV0，在其通信范围内发送安全预警消息；Step1：在本区域预警时，RSU1通过广播方式向其通信范围内的车辆节点发送安全预警消息Pinte；Step2：在后方区域预警时，RSU1通过光纤有线通信方式将预警消息发送给后方RSU2，再由RSU2将安全消息Pinte广播给其范围内的车辆；步骤三，降低网络负载，车辆源节点接收到RSU广播的安全预警消息时，读取分组地理位置信息判断事件，若判断为本车此前广播的安全消息，则根据事件紧急类型，自适应降低消息发送速率，并提高最小竞争窗口值，继续在其通信范围内广播；所述步骤三中降低网络负载包括以下步骤：1源节点Vi、Vj收到RSU1广播预警消息Pinte，若判定为本车此前广播的安全消息，则降低发送速率并提高最小竞争窗口值，继续在其通信范围内广播，设车辆源节点的无线MAC层最小竞争窗口初值为WV0，消息发送速率初值为RV0；Step1：对于特急事件，车辆节点设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝b1*WV0，其中b1＝2，设置发送速率Rsend＝1-c1*RV0，其中c1＝0.3；Step2：对于紧急事件，车辆节点设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝b2*WV0，其中b2＝4，设置发送速率Rsend＝1-c2*RV0，其中c2＝0.5；Step3：对于一般事件，车辆节点设置MAC层最小竞争窗口CWmin＝b3*WV0，其中b3＝8，设置发送速率Rsend＝1-c3*RV0，其中c3＝0.8；2设置完MAC层最小竞争窗口值和发送速率后，源节点Vi、Vj继续在其通信范围内广播。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南通大学 一种基于RSU协作的车联网安全消息广播方法

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