一种低时延无人机自组网阈值自适应接入协议

发布时间：2025-05-20 00:20

　　 针对现有无人机自组网(UANET)媒体接入控制协议统计优先级的多址接入协议(SPMA)中存在的满载门限计算过程收敛慢,满载门限不能随信道承载能力自适应变化的问题,文章提出了一种低时延UANET阈值自适应接入协议。采用信道满载门限快速收敛机制,使系统开机后的阈值计算时间缩短,降低了初始阶段堆积数据的传输时延,同时采用满载门限自适应调整机制,使系统能在外部信道环境发生变化时自适应调整信道的满载门限,从而使信道承载能力与实际的信道负载相匹配,当信道承载能力下降时通过调整满载门限在维持吞吐量不变的同时提高了数据传输成功率,降低了数据传输时延。仿真结果表明,该协议在UANET中消息平均时延、成功率和信道利用率等方面的性能优于现有UANET SPMA。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 UANET网络拓扑

多个地位相同的无人机节点构成UANET,其网络拓扑如图1所示,节点ID唯一,且通信方式为全双工,采用全向天线。各个节点开机后开始运行求取信道满载门限的程序,在此过程中各个节点产生信道负载门限求取包,并按照一定的速率发送出去,在一定时机获取前一个负载统计周期内出现的包的个数作为信道....

图2 信道满载门限快速收敛机制流程图

信道满载门限快速收敛机制的核心思想是:每个信道负载统计周期的时间相同,所以控制每个周期内的发包频率就能控制信道接入量,此时在仿照TCP的快重传快恢复机制的基础上,利用确认字符消息计算的单播包传输成功率,大致确定快恢复的起始数值,使估计的满载门限值与真实的满载门限值快速重合。信道满....

图3 满载门限自适应调整机制流程图

基于传输成功率的满载门限自适应调整机制的核心思想是:通过多个统计周期的单播包数据传输成功率和单播包发包数量的汇总计算来判断当前网络所处环境的信道承载能力是否发生变化,在此基础上提出一种在保证吞吐量不降低的同时,提高数据传输成功率和减小时延的满载门限自适应调整机制。满载门限自适应调....

图4 数据传输成功率

图4所示为数据传输成功率,由图可知,随着干扰节点的增加和信道承载能力的持续下降,并未得到控制的发包速率导致固定阈值SPMA的数据传输成功率持续下降。带有冲突避免的载波侦听多路访问(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoid....

本文编号：4046551