无人机自组网多跳TDMA接入协议研究

发布时间：2023-10-21 09:31

　　无人机自组网是一种将无人机作为网络节点而建立起的多跳自组织网络,其具有比单架无人机更好的自适应和扩展能力,广泛应用在各种军用和民用场景。TDMA接入协议作为节点信道接入的方式被广泛地应用于航空自组网中,其通过清晰的时隙划分使得分组冲突、时延和带宽占用变得可控,在保证节点的数据传输时延、分组成功率和接入效率方面起到了至关重要的作用。本文在现有多跳TDMA协议基础上,结合无人机自组网特点,提出了两种改进的无人机自组网多跳TDMA协议,主要研究内容如下:1.针对节点广播时隙分配消息时带来的冗余控制开销、节点时隙请求消息存在重复转发、节点时隙请求消息发送失败影响时隙申请以及节点时隙请求数和拓扑关系未及时更新问题,提出了一种高效低时延的无人机自组网多跳TDMA协议(Efficient and Low Delay Multi-hop TDMA Protocol for Unmanned Aerial Vehicle Ad Hoc Network,ELDM-TDMA)。ELDM-TDMA协议包含四个改进机制:首先,采用基于拓扑精简时隙分配消息机制精简不必要节点的时隙分配信息,从而缩短控制帧长度,减少...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无人机自组网研究现状
        1.2.2 TDMA接入协议研究现状
    1.3 论文的主要工作及结构
        1.3.1 论文的主要工作和创新点
        1.3.2 论文的结构安排
第2章 无人机自组网及多跳TDMA接入协议概述
    2.1 无人机自组网及其特点
    2.2 无人机自组网应用场景
    2.3 无人机自组网MAC协议研究面临难题
    2.4 多跳TDMA接入协议原理与设计
        2.4.1 多跳TDMA接入协议原理
        2.4.2 多跳TDMA接入协议设计
    2.5 OPNET Modeler仿真工具
        2.5.1 OPNET Modeler主要特点
        2.5.2 OPNET Modeler网络仿真过程
    2.6 本章小结
第3章 高效低时延的无人机自组网多跳TDMA协议
    3.1 网络模型与问题描述
        3.1.1 网络模型
        3.1.2 协议帧结构
        3.1.3 问题描述
    3.2 ELDM-TDMA协议
        3.2.1 基于拓扑精简时隙分配消息
        3.2.2 负载均衡的时隙请求信息高效上传
        3.2.3 一跳节点二次分配数据时隙
        3.2.4 实时更新节点时隙请求信息
    3.3 ELDM-TDMA协议操作流程
    3.4 ELDM-TDMA协议性能分析
    3.5 ELDM-TDMA协议仿真验证
        3.5.1 ELDM-TDMA协议仿真建模
        3.5.2 仿真统计量及参数设置
        3.5.3 仿真结果及分析
    3.6 本章小结
第4章 基于时隙优化的无人机自组网多跳TDMA协议
    4.1 网络模型与问题描述
        4.1.1 网络模型
        4.1.2 问题描述
    4.2 TO-TDMA协议
        4.2.1 自适应调整协议帧长度
        4.2.2 多维度调度节点时隙分配顺序
        4.2.3 动态使用冗余数据时隙
    4.3 TO-TDMA协议操作流程
    4.4 TO-TDMA协议性能分析
    4.5 TO-TDMA协议仿真验证
        4.5.1 TO-TDMA协议仿真建模
        4.5.2 仿真统计量及参数设置
        4.5.3 仿真结果及分析
    4.6 本章小结
第5章 结束语
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3855581