[发明专利]一种基于OFDMA的水下滑翔机网络介质访问控制方法

摘要

本发明涉及一种基于OFDMA的水下滑翔机网络介质访问控制方法，包括下列的步骤：建立信道模型：在一个子动态水声传感器网络中，子滑翔机的数量为N，作为用户，信道模型建立在包括多普勒补偿、辅助信道估计和传输数据的M个子载波上；时间被分为时隙，数据包在每个时隙的开始进行传输。在第一时隙开始时，主滑翔机向子滑翔机发送携带信道信息的请求包；子滑翔机接收并解码请求包后，在信道增益矩阵H的每一行中选择最佳用户，将行所表示的子载波m分配给最佳用户n；在第二个时隙开始时为发送数据包分配传输频率和功率级；主滑翔机从子滑翔机采集到数据后，在第三个时隙开始时发送一个ACK包确认接收到的数据。

主权项

1.一种基于OFDMA的水下滑翔机网络介质访问控制方法，包括下列的步骤：(1)建立信道模型：在一个子动态水声传感器网络中，子滑翔机的数量为N，作为用户，信道模型建立在包括多普勒补偿、辅助信道估计和传输数据的M个子载波上；(2)时间被分为时隙，数据包在每个时隙的开始进行传输。在第一时隙开始时，主滑翔机向子滑翔机发送携带信道信息的请求包；(3)子滑翔机接收并解码请求包后，通过公式构造效用函数并求解U_n最大值，其中表示二进制指示器，h_n表示用户n和主滑翔机之间的信道增益，表示用户n的第m个子载波上的传输功率级，N₀表示噪声功率谱密度，B表示信道带宽，α_i表示一个正的代价因子；将设置为0到1之间的连续值，通过公式求解该最优化问题，其中μ_n和ρ_m是非负拉格朗日乘子：通过公式对求偏导得到最优传输功率通过公式对求偏导得到进而得到最优子载波其中选择最大的用户作为最佳用户；通过在信道增益矩阵H的每一行中选择最佳用户，将行所表示的子载波m分配给最佳用户n；在第二个时隙开始时为发送数据包分配传输频率和功率级；(4)主滑翔机从子滑翔机采集到数据后，在第三个时隙开始时发送一个ACK包确认接收到的数据；如果主滑翔机未能从部分子滑翔机中收集到数据，它将启动另一轮请求。