[發明專利]基于時隙輔助分配和使用的無人機自組網多跳TDMA接入方法有效
| 申請號： | 201910408510.5 | 申請日： | 2019-05-16 |
| 公開（公告）號： | CN110519845B | 公開（公告）日： | 2022-07-22 |
| 發明（設計）人： | 任智;李其超;陳慈飛;宋威威;周遜;曹建玲 | 申請（專利權）人： | 重慶郵電大學 |
| 主分類號： | H04W72/04 | 分類號： | H04W72/04;H04W84/18 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 400065*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 輔助 分配 使用 無人機 組網 tdma 接入 方法 | ||
1.基于時隙輔助分配和使用的無人機自組網多跳TDMA接入方法，其特征是：包括在邏輯有先后關系的下行時隙分配——CMOP、數據——Data和上行時隙請求——SMOP三個時期的操作，具體如下：
S1:所述CMOP時期，用于全網節點廣播時隙分配消息，本時期運行“一跳節點輔助分配數據時隙”新機制，本時期運行過程和新機制具體實現過程如下：
S11:主節點首先根據節點的梯度值對已分配好的各節點時隙分配結果進行排序，節點梯度值越小，其時隙分配信息結果在時隙分配表中的位置越靠前，然后將時隙分配信息裝入CMOP幀的時隙分配字段中，在第1個CMOP時隙廣播CMOP幀；
S12:普通節點收到一個CMOP幀后，執行下述操作：
S121:取出時隙分配信息字段的內容，若節點發現該字段中不存在鄰居節點的時隙分配信息，則查看該鄰居節點是否在SMOP時期發送過時隙申請；若鄰居節點在SMOP時期發送過時隙申請而在主節點發送的時隙分配表中不存在其時隙分配信息，則進一步查看CMOP幀中Total Frame Slots字段值是否超過最大時隙數NMAX，若否，則可確定該鄰居節點未成功發送其時隙請求消息，執行下一步驟；否則，結束；
S122:若節點自身CMOP時隙索引號為2，則判斷同梯度的節點是否都在自身通信范圍內；在CMOP幀的時隙分配表中，由于主節點對CMOP幀的中的時隙分配表按梯度值進行了排序，所以一旦該節點發現其時隙分配位置后是其子節點，則可判斷同梯度值的節點都在自身時隙分配位置前；節點在SMOP時期可建立最新的一跳鄰居表，若同梯度值的節點都在鄰居表中，則表明同梯度值的節點都能收到自己廣播發送的消息；若同梯度的節點都在自身通信范圍內，則執行下一步驟；否則，結束；
S123:節點查看鄰居節點時隙請求總數和數據時隙最大的索引號j，判斷和NMAX-NTotal的關系，其中NTotal為本幀總時隙數；若則將所有剩余時隙數分配給該鄰居節點，然后更新NTotal＝NMAX，j＝NMAX-NCMOP-NSMOP-NCP，其中NCMOP、NSMOP、NCP分別為本幀的CMOP時隙數、SMOP時隙數和爭用時隙數，至此結束“一跳節點輔助分配數據時隙”新機制的操作流程；若則說明分配完鄰居節點后還有數據時隙剩余，于是先給鄰居節點分配個時隙，并且更新然后進一步查看鄰居節點的子節點時隙請求數是否大于0，如果是則重復以上操作；若發現滿足以上條件后還有數據時隙剩余，則查看此時節點自身隊列中的數據包數；若發現此時隊列中的數據包數和發送時隙請求時刻的數據包數不同，則表明在短時間內自身隊列中有新的數據包到來，根據自身時隙數占用所需的數據時隙，同時更新Total Frame Slots字段；
S124:同梯度節點收到該CMOP幀后，若發現該幀時隙分配信息和主節點廣播的CMOP幀不相同，則表明同梯度的鄰居節點對時隙分配信息進行了調整，則更新其時隙分配信息；
S2:所述Data時期，用于全網節點在分配給自身的時隙里發送數據幀和目的節點接收數據幀，本時期運行“用空閑數據時隙輔助鄰居節點發送數據幀”新機制，本時期運行過程和新機制具體實現過程如下：
S21:節點判斷自身是否存在空閑數據時隙；若主節點分配給自己的數據時隙數為Tassign，此時隊列數據包真實所需數據時隙數為Treal；若Tassign-Treal＞0，則可知自身存在空閑數據時隙；
S22:節點接收其他節點發送的數據幀，并判斷發送數據幀的節點是否成功發送數據幀，若是，則丟棄該數據幀；否則，判斷存在的空閑數據時隙是否足夠發送該數據幀；
S23:若Tassign-Treal≥Tdata+TACK且該data幀的目的節點不是自己而是其他節點，其中Tdata和TACK分別表示傳送一個數據幀和一個ACK幀所需時間，則該節點進一步判斷該data幀的目的節點是否為自身的一跳鄰居節點，若是，則暫存該data幀；否則，丟棄；
S24:若該節點在自身數據時隙到來時未偵聽到其鄰居節點成功發送該數據幀，則在自身空閑時隙輔助發送該數據幀且不改變該數據幀的源和目的節點地址字段；
S25:若目的節點成功收到該數據幀，則回復一個ACK幀，此時由于該節點和其鄰居節點都在目的節點的通信范圍內，若其鄰居節點收到了ACK幀，則可知有鄰居節點發送了自己的數據幀，無需在下一幀重傳該數據幀，可發送新的數據幀；
S3:所述的SMOP時期，用于普通節點向主節點發送時隙請求消息申請時隙。
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