【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信，涉及一种虚拟云中心处理器与无人机集群结合的信息优先级驱动mac层协议。
技术介绍
1、无人机具有高度灵活性、低成本和易于部署的特点，近年来，随着无人机技术的发展，其被广泛应用于军事、医疗、农业等领域，发挥着其不可替代的作用。随着社会的发展以及科技的不断进步，无人机被要求在错综复杂的环境中完成任务，此时单架无人机的能力就显得捉襟见肘，多无人机协同-无人机集群(uavclusternetwork，uav-cn)应运而生。
2、mac层协议主要分为以下三类，固定分配类mac协议、基于竞争类mac协议和混合类mac协议。固定分配类mac协议为预先分配好传输资源从而来避免可能会发生的冲突等问题。其主要基于时分多址、频分多址、码分多址和空分多址四种多址接入技术；基于竞争类mac协议的各个节点需要来竞争信道的访问权。其主要基于aloha、ieee802.11dcf、令牌传递和握手机制来实现；混合类协议则是对固定分配类和基于竞争类mac协议进行综合。
3、虚拟云中心处理器作为一种覆盖范围广、处理能力强的数字信号处理器，接收无人机集群发送的信息并连同中间决策转发至无人机集群，该决策信息将作为指导无人机集群对不同优先级信息发送时隙处理的重要标志，进而实现信息优先级驱动，也能够提高网络发送信息的效率。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：
2、本专利技术考虑的信息优先级驱动的无人机集群网络mac协议是一个面向虚拟云中心处理器辅助的
3、针对上述场景中的高吞吐量、低延迟和信息优先级情况，本专利技术提出一种信息优先级驱动的无人机集群网络mac协议。用于合理高效地利用虚拟云中心处理器、无人机和无线信道资源，提高网络吞吐量、降低传输延迟以及对于紧急信息优先处理。
4、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
5、一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，将无线信道一个时隙分为控制信道间隔cchi和服务信道间隔schi；包括：
6、无人机在cchi向虚拟云中心处理器发送rts帧，竞争预约服务信道间隔时隙；所述rts帧包括：控制帧、持续时间、接收地址、发送地址、负载流量、优先级标志位和帧检验序列；
7、虚拟云中心处理器接收rts帧后进行解析，根据解析的优先级标志位，基于优先级的服务信道时隙分配机制分配无人机在cchi的发送时隙，将分配信息写入cts帧并发送给无人机；所述cts帧包括：控制帧、持续时间、接收地址、时隙索引信息和帧检验序列；
8、无人机在预约时隙到来时将数据包传输至虚拟云中心处理器，虚拟云中心处理器返回确认帧给无人机。
9、本专利技术进一步的技术方案：还包括如果在所述竞争预约过程中数据包发生碰撞，那么宣告节点预约信道失败，需要采用退避策略，直到成功占用信道。
10、本专利技术进一步的技术方案：所述基于优先级的服务信道时隙分配机制为高优先级正向分配cchi时隙，低优先级逆向分配。
11、本专利技术进一步的技术方案：还包括虚拟云处理中心每一帧广播信道分配参数，所述信道分配参数根据无人机集群网络数量以及流量负载自适应更新。
12、本专利技术进一步的技术方案：所述信道分配参数的计算公式为：
13、
14、其中，tcchi为控制信道间隔长度，tschi为服务信道间隔长度；tser为无人机成功接入cchi所需的平均时间；tdata为schi阶段传输单个节点数据包所需要的平均时间；当k1＝k2，此时网络的效率达到最高，信道分配参数为最优信道分配参数。
15、本专利技术进一步的技术方案：所述时隙索引信息决定无人机发送数据包的确切时隙，在该时隙到来之前，无人机均处于休眠状态，节约能耗。
16、本专利技术进一步的技术方案：还包括如果无人机接收确认帧，则可清除该数据包缓存，发送下一个数据包；如果时间间隔到达了网络设置的超时时间time_out仍没有收到接收端的确认帧，将缓存中的该数据包重新进行发送。
17、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。
18、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、本专利技术提供的一种无人机集群组网mac协议，在一个面向虚拟云中心处理器的无人机集群网络架构下，通过在rts帧中增加优先级标志位和负载流量字段，cts帧中增加时隙索引信息字段来划分信息的优先级，并提出的服务信道时隙分配机制对不同优先级的信息进行时隙分配，最后通过自适应信道分配机制对信道的服务信道间隔和控制信道间隔进行自适应调整以到达最高的效率。通过提出的上述方案解决了面向多优先级业务场景下无人机集群吞吐量低，时延高，无法满足性能需求的问题，使得无人机集群系统能够在网络动态拓扑变化下满足不同优先级服务的数据传输的需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，将无线信道一个时隙分为控制信道间隔CCHI和服务信道间隔SCHI；包括：
2.根据权利要求1所述一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，还包括如果在所述竞争预约过程中数据包发生碰撞，那么宣告节点预约信道失败，需要采用退避策略，直到成功占用信道。
3.根据权利要求1所述一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，所述基于优先级的服务信道时隙分配机制为高优先级正向分配CCHI时隙，低优先级逆向分配。
4.根据权利要求1所述一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，还包括虚拟云处理中心每一帧广播信道分配参数，所述信道分配参数根据无人机集群网络数量以及流量负载自适应更新。
5.根据权利要求4所述一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，所述信道分配参数的计算公式为：
6.根据权利要求1所述一种无人机集群组网MAC协议，其特征在于，所述时隙索引信息决定无人机发送数据包的确切时隙，在该时隙到来之前，无人机均处于休眠状态，节约能耗。
7.根据权利要求1所述一种无人机集群组网MA
8.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-7任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1-7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，将无线信道一个时隙分为控制信道间隔cchi和服务信道间隔schi；包括：
2.根据权利要求1所述一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，还包括如果在所述竞争预约过程中数据包发生碰撞，那么宣告节点预约信道失败，需要采用退避策略，直到成功占用信道。
3.根据权利要求1所述一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，所述基于优先级的服务信道时隙分配机制为高优先级正向分配cchi时隙，低优先级逆向分配。
4.根据权利要求1所述一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，还包括虚拟云处理中心每一帧广播信道分配参数，所述信道分配参数根据无人机集群网络数量以及流量负载自适应更新。
5.根据权利要求4所述一种无人机集群组网mac协议，其特征在于，所述信道分配参数的计算公式为：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨欣，宋德雨，张兆林，王伶，许茜，孙文彬，王大伟，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。