基于网络效用最大化理论的分布式车联网拥塞控制策略

协同车辆安全系统依靠周期性广播的单跳数据分组来追踪周围车辆,车辆密度过高会导致信道拥塞,严重影响协同车辆安全系统的性能。现有的拥塞控制策略仅保证网络层的性能,没有考虑车辆不同交通场景下的微观服务需求。为解决该问题,提出了一种基于网络效用最大化理论的分布式拥塞控制策略。该策略首先提出了车联网信道资源分配的网络效用最大化模型,并且提出了反映车辆安全需求的效用函数;然后基于该模型,建立了传输功率固定条件下无线信道资源分配的优化问题;最后为求解该优化问题,设计了分布式拥塞控制算法UBRCC,该算法通过更新车辆的拥塞"价格"求解最优数据分组发送速率,实现了面向单个车辆安全需求的信道资源分配。仿真实验结果表明,UBRCC算法在控制信道拥塞的同时,能够有效地减小传输时延,确保数据分组可靠发送,满足车辆安全应用的服务需求。