[發明專利]一種軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法

在審

• 申請號: 202110046538.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112867090A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 潘成勝;彭丹丹;董云泉
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/22;H04W84/18;H04W4/40;G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：計算直接鏈路中指揮中心成功接收信息的概率；

步驟2：計算中繼鏈路中中繼無人機和指揮中心成功接收信息的概率；

步驟3：分別計算直接鏈路和中繼鏈路的平均信息年齡AoI；

步驟4：估算并比較當前時刻的直接鏈路和中繼鏈路的即時信息年齡，進而選擇即時年齡較小的鏈路進行通信；

所述步驟3中直接鏈路的平均信息年齡，即當前時刻減去最新成功接收數據包生成時間的差值的平均值，可按照如下公式計算：

其中，p是移動終端數據速率，q是直接鏈路中指揮中心成功接收信息的概率；

中繼鏈路中信息傳輸的平均信息年齡按照如下公式計算：

式中，為中繼鏈路的平均信息年齡AoI；μ為中繼鏈路中中繼節點的成功接收概率；ν為指揮中心的成功接收概率；E(S_R)為總服務時間的數學期望；S_R為總服務時間；具體的，對于每個時隙n，根據即時信道增益代替瑞利信道參數，再根據公式(2)和公式(3)計算出直接鏈路和中繼鏈路的即時信息年齡。

2.根據權利要求1所述的軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，所述步驟1中直接鏈路中指揮中心成功接收信息的概率表達式為：

其中，λ是信道衰落參數，σ²是信道噪聲功率，g₀是直接鏈路衰減增益，V_T是設置的閾值。

3.根據權利要求2所述的軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，將式(1)中的信道參數g₀替換為移動終端與無人機之間的信道參數g₁和無人機與指揮中心之間的信道參數g₂，計算出移動通信終端成功將數據包傳輸到中繼無人機的概率μ和指揮中心成功解碼來自無人機的信息的概率ν。

4.根據權利要求2所述的軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，所述步驟4中，將公式(1)中的信道衰落參數λ分別替換為直接鏈路和兩跳中繼鏈路的即時信道增益，計算直接鏈路和中繼鏈路的即時信息年齡，記為δ_D和δ_R進而作為鏈路選擇的準則。

5.根據權利要求4所述的軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，

所述步驟4具體包括：

如果δ_Dδ_R,移動終端直接與指揮中心通過直接鏈路發送數據；

如果δ_Dδ_R,首先判斷中繼無人機處是否成功接收移動通信終端發送過來的數據，如果中繼無人機成功接收，則中繼無人機試圖發送數據到指揮中心直到成功發送；如果中繼無人機沒有成功接收，移動通信終端試圖發送數據到中繼無人機直到中繼無人機成功接。

6.根據權利要求1所述的軍事作戰通信鏈路選擇機制度量方法，其特征在于，所述步驟3中，如果某個時刻的直接鏈路的平均信息年齡AoI小于中繼鏈路的平均信息年齡AoI，則選擇直接鏈路與指揮中心通信。