基于車聯網的接入點負載感知機制

基于車聯網的接入點負載感知機制

車聯網可通過汽車上的電子標簽，利用無線射頻等識別技術，實現對所有汽車的屬性和信息的提取和利用，并根據不同的功能需求對汽車的運行狀態進行監督。考慮到汽車的移動特性，目前最為常用的車聯網類型為車載自組織網，其可以實現汽車在網絡中任意移動、自由加入和退出，不需要固定的基礎設施。由于車載自組織網這種特殊的組織形式，因此固定網絡的眾多協議不能應用在其上。根據車載自組織網的特點，對傳統有線網絡的主動路由協議進行修改后將其應用在車載自組織網中。該協議將每輛汽車作為一個路由節點進行數據傳輸，但這種協議需要對控制信息進行周期性傳輸，并需要維護復雜的路由節點表，這就造成大量的網絡帶寬被占用，使車載自組織網擁堵。對此，提出了一種負載感知機制，該機制不需要對控制信息進行周期性傳輸和維護路由節點表。

應用負載感知機制前，需要在路邊構建具有因特網接入點的基礎設施。負載感知機制的原理是，首先對不同的應用場景收集車載自組織網的負載信息，然后根據收集到的負載信息結果進行控制信息傳輸的“均衡”，從而防止網絡擁堵。考慮到控制信息對時效性要求較高，因而將信息傳輸的時間延遲作為汽車自組織網負載的評價指標。在傳輸控制信息時，發送控制信息的汽車節點對周圍汽車節點進行掃描，感知周圍汽車自組織網的時間延遲，消除延遲較高的汽車節點。根據時間延遲對保留下的汽車節點分配不同的權重，依據權重制定出最優的信息傳輸路線，直至與路邊因特網接入點連接。

在Matlab中對所提出的負載感知機制進行性能評價。設定一段共有5個因特網接入點的道路，初始時路面隨機分布10輛汽車，這些汽車通過自身的車載自組織網每秒向接入點傳輸20個數據包。一段時間后，將汽車數量增加至50輛，統計接入點固定時間內收到的數據包數量。仿真結果表明，與修改后的傳統主動路由協議相比，使用具有接入點的負載感知機制在單位時間內可以增加20%的數據傳輸量。

Youngmi Baek et al.2016 Eighth International Conference on Ubiquitous and Future Networks(ICUFN), Vienna July 05-08,2016.

編譯：張振偉