EDCA沖突機制性能評價

無線傳輸技術與汽車應用的融合為網(wǎng)絡運營商帶來了巨大的機遇和挑戰(zhàn)。兩者結合形成的車載自組織無線網(wǎng)絡（車載網(wǎng)）可作為智能交通系統(tǒng)的基本組成，實現(xiàn)車與車、車與路測單元的通信，傳遞輔助駕駛和避免事故發(fā)生的實時信息。車載網(wǎng)中需要解決的一個關鍵問題是服務質(zhì)量。IEEE802.11p協(xié)議車載環(huán)境無線接入?yún)f(xié)議棧的底層協(xié)議，專門用于支持車載網(wǎng)下的應用。為解決該協(xié)議可能發(fā)生的信息沖突，建立了增強型分布式信道存?。‥DCA）機制，其實質(zhì)是一種懲罰機制，這常常會導致車載網(wǎng)的服務質(zhì)量退化。本文則對EDCA的影響進行研究，并分析其對3種智能交通系統(tǒng)應用的影響。

IEEE802.11p協(xié)議物理層采用兩種訪問機制：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；另一種是擴展層接入?yún)f(xié)議，EDCA定義了4個不同的接入類別，通過EDCA機制將不同的數(shù)據(jù)流按優(yōu)先級分成不同的接入類別，從而保證車載應用的服務質(zhì)量。EDCA定義的4個不同接入類別分別是：數(shù)據(jù)業(yè)務、視頻探測、視頻和音頻。由于汽車行駛中發(fā)出的信息具有較明顯的優(yōu)先級，因而采用后一種訪問機制。智能交通系統(tǒng)常見的3種應用：危險警告、距離測量和道路感知。其中，危險警告關系汽車安全，其發(fā)出的信息要求車載網(wǎng)能夠低延遲、無丟失的傳輸，這類信息應當具有最高的優(yōu)先級，其傳輸不需要進行等待；距離測量有助于汽車行駛時，保持安全距離，防止追尾，需要進行周期性的信息傳輸，傳輸頻率一般設定為10Hz；道路感知可將檢測后的道路特征圖像發(fā)送到車載顯示屏上，輔助駕駛員駕駛，其需要進行實時傳輸，不需要保證數(shù)據(jù)無丟失。基于二維馬爾科夫鏈建立測量距離的數(shù)學模型，并對測量距離進行了仿真模擬，模擬場景設定為一段10km道路，汽車的平均行駛速度設定為20km/h（模擬交通阻塞的情況）。仿真結果表明，數(shù)學建模與仿真結果在一定程度上相互匹配，EDCA管理機制可以提供差異化服務。

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

編譯：張振偉