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基于 802.11p 的 V2V 网络中面向安全性的信息年龄与自我风险评估联合优化

网络与互联网体系结构 2020-12-14 v2

摘要

新兴的基于 802.11p 的车对车(V2V)网络依赖周期性的基本安全消息(BSMs)来传播对时间敏感的安全关键信息,例如车辆位置、速度和航向——这些信息支撑多种安全应用,并有望改善道路安全。由于移动性、缺乏全局知识以及通信资源有限,设计最优的 BSM 广播速率控制协议具有挑战性。近来,最小化信息年龄(AoI)在设计 BSM 广播速率控制协议中获得了关注。在本文中,我们表明仅最小化 AoI 并不总能改善 V2V 网络的安全性。具体而言,我们提出了一种称为可跟踪性感知信息年龄 TAoI 的新指标,该指标在 AoI 之外还考虑了车辆的自我风险评估,以自我跟踪误差(self-TE)量化——其提供了车辆所带来碰撞风险的指示。Self-TE 定义为某车辆实际位置与其自我估计位置之间的差值。我们基于在 ns-3 模拟器之上运行的真实 SUMO 交通轨迹所进行的广泛实验表明,在所有考虑的 V2V 设置中,基于 TAoI 的速率协议在安全性能(即碰撞风险)方面显著优于基于基线 AoI 的速率协议和默认的 1010 Hz 广播速率。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.04774,
  title  = {Joint Age of Information and Self Risk Assessment for Safer 802.11p based V2V Networks},
  author = {Biplav Choudhury and Vijay K. Shah and Avik Dayal and Jeffrey H. Reed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04774},
  year   = {2020}
}