EDCA沖突機(jī)制性能評(píng)價(jià)

無(wú)線傳輸技術(shù)與汽車(chē)應(yīng)用的融合為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。兩者結(jié)合形成的車(chē)載自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（車(chē)載網(wǎng)）可作為智能交通系統(tǒng)的基本組成，實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路測(cè)單元的通信，傳遞輔助駕駛和避免事故發(fā)生的實(shí)時(shí)信息。車(chē)載網(wǎng)中需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是服務(wù)質(zhì)量。IEEE802.11p協(xié)議車(chē)載環(huán)境無(wú)線接入?yún)f(xié)議棧的底層協(xié)議，專門(mén)用于支持車(chē)載網(wǎng)下的應(yīng)用。為解決該協(xié)議可能發(fā)生的信息沖突，建立了增強(qiáng)型分布式信道存取（EDCA）機(jī)制，其實(shí)質(zhì)是一種懲罰機(jī)制，這常常會(huì)導(dǎo)致車(chē)載網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量退化。本文則對(duì)EDCA的影響進(jìn)行研究，并分析其對(duì)3種智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的影響。

IEEE802.11p協(xié)議物理層采用兩種訪問(wèn)機(jī)制：一種是基本接入?yún)f(xié)議，該協(xié)議不區(qū)分消息的優(yōu)先級(jí)；另一種是擴(kuò)展層接入?yún)f(xié)議，EDCA定義了4個(gè)不同的接入類(lèi)別，通過(guò)EDCA機(jī)制將不同的數(shù)據(jù)流按優(yōu)先級(jí)分成不同的接入類(lèi)別，從而保證車(chē)載應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。EDCA定義的4個(gè)不同接入類(lèi)別分別是：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻探測(cè)、視頻和音頻。由于汽車(chē)行駛中發(fā)出的信息具有較明顯的優(yōu)先級(jí)，因而采用后一種訪問(wèn)機(jī)制。智能交通系統(tǒng)常見(jiàn)的3種應(yīng)用：危險(xiǎn)警告、距離測(cè)量和道路感知。其中，危險(xiǎn)警告關(guān)系汽車(chē)安全，其發(fā)出的信息要求車(chē)載網(wǎng)能夠低延遲、無(wú)丟失的傳輸，這類(lèi)信息應(yīng)當(dāng)具有最高的優(yōu)先級(jí)，其傳輸不需要進(jìn)行等待；距離測(cè)量有助于汽車(chē)行駛時(shí)，保持安全距離，防止追尾，需要進(jìn)行周期性的信息傳輸，傳輸頻率一般設(shè)定為10Hz；道路感知可將檢測(cè)后的道路特征圖像發(fā)送到車(chē)載顯示屏上，輔助駕駛員駕駛，其需要進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，不需要保證數(shù)據(jù)無(wú)丟失。基于二維馬爾科夫鏈建立測(cè)量距離的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)測(cè)量距離進(jìn)行了仿真模擬，模擬場(chǎng)景設(shè)定為一段10km道路，汽車(chē)的平均行駛速度設(shè)定為20km/h（模擬交通阻塞的情況）。仿真結(jié)果表明，數(shù)學(xué)建模與仿真結(jié)果在一定程度上相互匹配，EDCA管理機(jī)制可以提供差異化服務(wù)。

NailaBouchemaletal. 2015IEEESymposiumon ComputersandCommunication，LarnacaJuly06-09，2015.

編譯：張振偉