[發明專利]一種適用于AUV的UWSNs介質訪問控制方法

在審

• 申請號: 202210955658.2
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115361744A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 李云
• 申請（專利權）人: 廣西財經學院
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04W74/08;H04W84/18;H04B13/02
• 代理公司: 廣西咕咕狗專利代理事務所(普通合伙) 45137
• 代理人: 朱志寬

1.一種適用于AUV的UWSNs介質訪問控制方法，其特征在于，包括：

Step1、使用UW-REQ、UW-REP以及UW-ACK廣播幀控制請求信道的節點使用信道；

Step2、將占用信道的節點數據優先級建模為有限狀態離散時間馬爾可夫鏈，構建多種類型的數據幀，對不同優先級幀競爭信道進行優先級處理。

2.根據權利要求1所述的適用于AUV的UWSNs介質訪問控制方法，其特征在于，使用UW-REQ、UW-REP、UW-ACK廣播幀控制請求信道的節點使用信道包括以下步驟：

Step1.1：發送節點競爭信道時發送UW-REQ幀，向接收節點請求信道占用發送數據；

Step1.2：接收節點在收到第一個UW-REQ時，延遲發送UW-REP，延遲的時間定義為UW-REP SD，在這段時間內接收節點會持續接收UW-REQ；

Step1.3：接收節點在UW-REP SD后根據接收到各個UW-REQ的數據類別與發送時間確定占用信道的節點，并返回UW-REP；

Step1.4：接收節點周圍的節點接收到UW-REP后如若發現自身占用信道則發送數據給接收節點，若發現不是自身占用信道則不發送數據給接收節點以免發生數據碰撞；

Step1.5：接收節點接收完數據并廣播UW-ACK幀告訴發送節點已經成功接收節點，其他節點也可以重新競爭信道；

重復進行步驟Step1.1至Step1.5。

3.根據權利要求2所述的適用于AUV的UWSNs介質訪問控制方法，其特征在于，將占用信道的節點數據優先級建模為有限狀態離散時間馬爾可夫鏈，構建多種類型的數據幀，對不同優先級幀競爭信道進行優先級處理包括以下步驟：

Step2.1：在無線傳感器節點采集數據后定義其數據優先級，默認AUV采集傳遞的數據為最高優先級+1，并在請求信道的UW-REQ幀中攜帶發送時間與優先級類別；

Step2.2：假定無線傳感器采集的數據共有K種優先的數據，即數據類型S＝{1，2，3，...，k}，K值越大則表明競爭的優先級越高；將占用信道的節點數據優先級建模為無監督學習中的有限狀態離散時間馬爾可夫鏈，假設節點采集的這K個類別的數據概率分別為{p₁，p₂，p₃，…p_k}，設馬爾可夫鏈轉移概率p_ij，該轉移概率表示的是t-時刻成功占用信道數據優先級從i類到t時刻占用信道數據優先級為j類別的概率；

Step2.3：接收節點在如Step1.2中接收到多個UW-REQ后，分析各UW-REQ中的優先級類別與發送時間，選擇持有優先級類別最高幀的節點占用信道發送數據，若有多個節點發送數據優先級類別相同，則發送時間最早的節點占用信道，確定好發送節點后發送UW-REP；

Step2.4：各節點接收到接收節點返回的UW-REP后，確定是否是自己占有信道，若是自己占用信道則發送數據，若不是自己占用信道則等待UW-ACK廣播幀下一爭用信道時刻根據馬爾可夫鏈轉移概率確定是否競爭信道，若轉移概率p_ij發生則競爭信道，否則不競爭信道，針對AUV轉發的數據類別定義為k+1，競爭概率為1，即必定競爭信道，接收節點接收到AUV的請求幀則必定選擇AUV為占用信道的節點。