技术摘要：
本发明公开了基于TDMA技术的分布式车联网MAC层合并碰撞预测及避免方法，车辆使用TDMA通信技术用于实现车联网通信，车辆实时收集并更新自己和一跳邻居的行驶状态和时隙使用信息并把他们嵌入到信标帧中，周期性地发送给一跳邻居车辆用于完成信息交换；车辆信号收发设备根  全部
背景技术：
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术实现要素：
信息，不必然构成在先技 术。 现有的文献提出的一种集中式车联网MAC层合并碰撞预测及避免方法。在该方法 中，时隙的每个周期被分为三个部分，第一部分为车辆节点时隙，按照车辆行驶方向，该部 分又细分为左向行驶车辆节点时隙和右向行驶车辆节点时隙；第二部分为中继节点时隙； 第三部分为RSU时隙。RSU为覆盖区域内车辆选择中继节点车辆，并为其分配相应的中继节 点时隙。中继节点车辆在其中继节点时隙向RSU单播自身区域内车辆的信息，包括位置、速 度及占用时隙。RSU预测合并碰撞的概率、调整时隙分配、广播调整结果用于避免合并碰撞。 该方法主要借助RSU实现集中式车联网MAC层合并碰撞预测及避免。上述技术对RSU选址及 部署要求较高，且部署成本巨大。 现有的文献提出了一种自适应的TDMA时隙分配策略。在该文献中，一个时间帧被 分为两部分：低密度区域L和高密度区域H。此外，基于自适应算法，这两部分的时隙数会根 据车辆密度的变化而动态改变。为了减少合并碰撞，根据车辆行驶速度不同，高密度区域和 低密度区域分别又分为高速区和低速区。把车辆速度的中位数看做参考值，高于中位数的 车辆在高速区获取时隙，低于中位数的车辆在低速区获取时隙。该文献没有考虑相向行驶 车辆的合并碰撞问题，其实车辆相向行驶造成的合并碰撞问题更值得关注。 现有的文献提出了一种基于方向的分布式TDMA调度策略。在该策略中，一个方向 的车辆只能竞争偶数时隙，另一个方向的车辆只能竞争奇数时隙。这种方法能够避免相向 行驶车辆的合并碰撞问题。然而，该文献并没有对车辆的实际行驶方向如何映射到协议中 做出说明。 现有的文献提出了一种移动感知和碰撞避免的MAC协议。该协议把帧分为三个部 分：L、R、F。L和R分别代表车辆的移动方向，而F与RSU有关。在此基础上，基于车辆所行驶的 车道，文献又把L部分和R部分进一步分为更小的子部分。基于行驶方向和所在的车道，车辆 需要在正确的时隙集选择时隙。当车道变化时，车辆还需要改变自己所占用的时隙。此协议 过于复杂，可能达不到理想的效果。 现有的文献提出了一种车联网中基于预测的TDMA  MAC协议用于减少分组合并碰 撞。该协议的设计初衷是基于作者的一个重要观察：每辆车能够获得它前后两跳邻居车辆 的信息，因此他们能够检测两跳范围外、三跳或四跳范围内车辆可能发生的碰撞。上述技术 使用GPS获得车辆的行驶方向，然而并没有定义协议中车辆的方向。因此，也没有使用时隙 分配方法来区分相向行驶车辆的时隙。由于相向行驶的车辆相对速度较大，极易形成合并 4 CN 111556464 A 说　明　书 2/8 页 碰撞。当发生合并碰撞时，采用了与ADHOC  MAC类似的解决方法，即碰撞车辆重新竞争可用 时隙用于传输数据。这种方法会导致：(1)所有碰撞车辆都放弃之前使用的时隙，重新竞争 可用时隙，会产生更大概率的竞争碰撞；(2)之前使用的时隙变为空闲时隙，造成时隙资源 浪费；(3)吞吐量下降。 在合并碰撞预测阶段，需要“中间车辆”在广播信息中添加请求来获得两跳邻居的 车辆信息。在这种情况下，如果相向行驶的车辆处于两跳范围的边缘，在“中间车辆”获得潜 在碰撞车辆的信息并完成预测前，潜在碰撞车辆极有可能错过最佳预测时机，进入彼此的 两跳范围，发送合并碰撞。合并碰撞预测阶段，使用了车辆速度和位置作为预测参数。然而， 加速度也是一个重要的因素。 潜在碰撞排除阶段，需要在多个“中间车辆”中选择一个用于处理潜在碰撞。虽然 文献没有涉及选择的方法和过程，但是可以确定的是：(1)在选择过程中需要耗费时间和计 算成本，影响协议的实时性；(2)如果被选择的车辆在执行碰撞排除的时候出现问题，将可 能导致碰撞发生，影响协议的可靠性。 潜在碰撞排除阶段，要求“负责车辆”选择自己一跳范围内的潜在碰撞车辆作为 “转换车辆”。然而，潜在碰撞车辆可能都不在“负责车辆”的一跳范围内，这样的话，上述的 算法失效。