申请/专利权人：广西财经学院

申请日：2022-08-10

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN115361744B

主分类号：H04W72/566

分类号：H04W72/566;H04W74/0833;H04W84/18;H04B13/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.12.06#实质审查的生效;2022.11.18#公开

摘要：本发明属于网络通信技术领域，具体涉及一种适用于AUV的UWSNs介质访问控制方法，包括：Step1、使用UW‑REQ、UW‑REP以及UW‑ACK广播帧控制请求信道的节点使用信道；Step2、将占用信道的节点数据优先级建模为有限状态离散时间马尔可夫链，构建多种类型的数据帧，对不同优先级帧竞争信道进行优先级处理。本发明可以在数据传输过程中使得能耗低、碰撞少的同时，将高优先级的数据先发送，具有较好的市场应用前景。

主权项：1.一种适用于AUV的UWSNs介质访问控制方法，其特征在于，包括：Step1、使用UW-REQ、UW-REP以及UW-ACK广播帧控制请求信道的节点使用信道；Step2、将占用信道的节点数据优先级建模为有限状态离散时间马尔可夫链，构建多种类型的数据帧，对不同优先级帧竞争信道进行优先级处理；其中，使用UW-REQ、UW-REP、UW-ACK广播帧控制请求信道的节点使用信道包括以下步骤：Step1.1：发送节点竞争信道时发送UW-REQ帧，向接收节点请求信道占用发送数据；Step1.2：接收节点在收到第一个UW-REQ时，延迟发送UW-REP，延迟的时间定义为UW-REPSD，在这段时间内接收节点会持续接收UW-REQ；Step1.3：接收节点在UW-REPSD后根据接收到各个UW-REQ的数据类别与发送时间确定占用信道的节点，并返回UW-REP；Step1.4：接收节点周围的节点接收到UW-REP后如若发现自身占用信道则发送数据给接收节点，若发现不是自身占用信道则不发送数据给接收节点以免发生数据碰撞；Step1.5：接收节点接收完数据并广播UW-ACK帧告诉发送节点已经成功接收节点，其他节点也可以重新竞争信道；重复进行步骤Step1.1至Step1.5；将占用信道的节点数据优先级建模为有限状态离散时间马尔可夫链，构建多种类型的数据帧，对不同优先级帧竞争信道进行优先级处理包括以下步骤：Step2.1：在无线传感器节点采集数据后定义其数据优先级，默认AUV采集传递的数据为最高优先级+1，并在请求信道的UW-REQ帧中携带发送时间与优先级类别；Step2.2：假定无线传感器采集的数据共有K种优先的数据，即数据类型S＝{1，2，3，…，k}，K值越大则表明竞争的优先级越高；将占用信道的节点数据优先级建模为无监督学习中的有限状态离散时间马尔可夫链，假设节点采集的这K个类别的数据概率分别为{p1，p2，p3，…pk}，设马尔可夫链转移概率pij，该转移概率表示的是t-1时刻成功占用信道数据优先级从i类到t时刻占用信道数据优先级为j类别的概率；Step2.3：接收节点在如Step1.2中接收到多个UW-REQ后，分析各UW-REQ中的优先级类别与发送时间，选择持有优先级类别最高帧的节点占用信道发送数据，若有多个节点发送数据优先级类别相同，则发送时间最早的节点占用信道，确定好发送节点后发送UW-REP；Step2.4：各节点接收到接收节点返回的UW-REP后，确定是否是自己占有信道，若是自己占用信道则发送数据，若不是自己占用信道则等待UW-ACK广播帧下一争用信道时刻根据马尔可夫链转移概率确定是否竞争信道，若转移概率pij发生则竞争信道，否则不竞争信道，针对AUV转发的数据类别定义为k+1，竞争概率为1，即必定竞争信道，接收节点接收到AUV的请求帧则必定选择AUV为占用信道的节点。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广西财经学院 一种适用于AUV的UWSNs介质访问控制方法

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