一种高效快速的无人机自组网网关切换算法

针对无人机自组网网关节点突然失效给网络性能和网络可靠性带来的不利影响,提出一种高效快速的无人机自组网网关切换算法。首先,设计了备份网关的选择机制,通过考虑网关节点和邻居节点之间的距离因素从而选出备份网关节点;其次,改进了网关失效识别机制,备份网关可以更快地检测出网关节点是否失效;最后,提出了高效快速的无人机自组网网关切换机制,减少了网关功能失效的时间。仿真结果表明,所提算法可以降低无人机自组网网关的失效时间,提高无人机网络的可靠性并使时延、吞吐量等性能得到了提升。     

链路预测模型下的无人机网关选择算法

针对无人机自组网和地面控制站通信时网关节点持续时间短并由此带来的数据传输时延过大和成功率不高等问题,提出了一种基于无人机-地面控制站链路状态预测的网关选择算法.该算法通过建立基于无人机活动模型的预测和基于无人机运动趋势的预测,从而选择与地面控制站连接时间较长的节点作为网关候选节点.此外,通过使用函数计时机制选择网关选择参数最大的节点作为网关节点,有效避免分布式网关选择算法中随机延迟机制导致的不必要的网关切换.仿真结果表明,与现有的无人机分布式网关选择算法和移动自组网分簇算法相比,该算法有效延长了网关节点持续工作时间,并使无人机网络与地面控制站通信时的数据传输时延、数据传输成功率等性能得到提升.     

一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议

设计无人机自组网媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议时,需要考虑其控制开销和数据传输的可靠性。鉴于此,结合现有无线自组网多跳时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)协议和无人机自组网特点,提出了一种高效可靠的无人机自组网多跳TDMA协议。首先采用高效负载均衡的时隙请求信息上传机制,选择一个负载较小的节点转发节点时隙请求信息;然后根据相互通信的父节点删除重复节点的时隙请求信息,减少相同节点的时隙请求信息转发次数;最后通过实时更新节点时隙请求信息机制,提高节点时隙请求信息传输的可靠性。仿真结果表明,该协议在数据传输成功率、平均时延、控制开销方面优于现有协议,可较好地应用在无人机自组网中。