[發明專利]一種面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法

有效

• 申請號: 202110441029.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN112954818B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 李強;李祥;鄧淑桃;彭波;李新民
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 代維凡

本發明提供了一種面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法，包括以下步驟：系統負載從0開始增加，優先級個數為n，數據接入信道在不同狀態下將系統負載分為n+1個階段。無退避階段為階段1：系統負載從0開始增加，直到成功概率降低到99％，得到信道最大信道接入負載；最低優先級退避階段為階段2：階段2將最低優先級的數據從退避10％到100％全部退避，得到整個階段2的信道接入負載與系統負載的關系。其余更高優先級退避階段為階段3至n+1：在各個階段依次將當前優先級的數據從10％到100％全部退避，得到退避階段時優先級n的成功概率與系統負載的關系。有效地提高復雜環境下高優先級業務的接收成功概率和降低業務平均時延。

技術領域

本發明屬于無線傳感器網絡通信技術領域，尤其涉及一種面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法。

背景技術

復雜環境主要包括各種搶險救災環境、強電磁干擾環境和弱信道連接環境。搶險救災環境主要有地震、抗洪和救火環境，通信時延低，特效業務消息服務需求高是其必須的通信需求。強電磁干擾環境主要體現在變電站，其受電磁干擾嚴重，弱信道連接環境主要包括無人地區和地底礦區等。在復雜環境下通信，其中介質訪問控制(Medium?AccessControl,MAC)協議描述了數據鏈節點發送數據包時接入無線信道的規則，MAC協議性能的好壞將直接影響到整個數據鏈通信傳輸的能力。而業務接入信道方法的不同是區分是MAC協議的一種主要方法。

根據復雜環境下環境的特性，MAC協議需要滿足支持多種業務服務，有些業務的信息傳輸概率不低于99％，并且其信息端到端時延最短。目前主流的MAC協議從業務接入信道方式的角度，可以分為基于調度類的MAC協議、基于競爭類的MAC協議和混合類的MAC協議。

基于調度類的MAC協議主要有TDMA協議和輪詢類MAC協議，但是因為復雜環境下業務服務需求高，信道多變的特點，TDMA協議和輪詢類MAC協議都需要頻繁建立信道鏈路，會造成一定的信道資源浪費。基于競爭類的MAC協議主要有ALOHA協議和載波偵聽型協議，但是因為ALOHA協議無法保證信道的分組不發生碰撞，載波偵聽型協議需要頻繁的偵聽信道，由此現有的MAC協議的信道接入方法都不滿足復雜環境下需求。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法，能夠有效的提高復雜環境下高優先級業務的接收成功概率和降低業務平均時延。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案為：

本方案提供一種面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法，包括以下步驟：

S1、確定優先級個數n，將系統負載L從0開始增加，并根據數據接入信道時的狀態，確定系統負載L與信道接入負載CL的關系；

S2、根據所述系統負載L與信道接入負載CL的關系，確定針對系統負載L從0開始增加，直至業務接收成功率降低至99％時的最大信道接入負載CLm；

S3、根據所述最大信道接入負載CLm，將最低優先級的數據從退避10％至100％全部退避，得到最低優先級退避階段的信道接入負載CL與系統負載L的關系；

S4、根據最低優先級退避階段的信道接入負載CL與系統負載L的關系，得到退避階段時優先級i的成功概率Pi與系統負載L的關系，完成面向復雜環境應用的多優先級自適應信道接入方法。