[发明专利]一种无人机通信系统的按需接入方法

说明书

本发明提出一种无人机通信系统的按需接入方法，包括，感知无人机终端节点的网络指标值，并根据网络指标值判定当前无人机终端的接入需求；其中接入需求包括：扩容型按需接入、抗干扰型按需接入、跨域型按需接入；构造适应不同接入需求模式下的综合度量值；根据接入需求以及接入需求对应的综合度量值，从无人机终端的可接入集合中选择最优可接入点。本发明提出的无人机通信系统的按需接入方法，适配扩容模式、抗干扰模式、跨域模式等多种接入需求。

技术领域

本发明属于无人机组网技术领域。

背景技术

近年来，利用无人机的高灵活性和低成本组成机间协同通信网络，受到世界各国高度重视。无人机协同组网与高可靠传输技术作为无人机集群协同的基础，是实现机间控制、态势共享、海量信息传输与处理等一系列任务的核心。然而无人机协同组网与传统的自组织网络具有较大的不同，尤其在MAC层需要实现高效智能的信道接入机制。传统无人机信道接入机制由于受单一平台能力和续航时间等因素限制，难以根据差异化通信需求实时、灵活地进行多种接入模式的自适应调整，从而无法支撑复杂环境下的任务。此外，复杂环境下无人机网络具有信息多源、传输环境复杂、节点间距离远等特点，这也为无人机高效智能接入提出了更高要求。

基于复杂对抗环境下无人机协同需求，无人机网络需具备三种协同网络弹性构建基本模式：扩容模式、抗干扰模式、跨域模式。扩容模式面向大容量业务场景，针对热点区域节点数量多、传输数据类型复杂多样以及信息量大等问题，支撑无人机容量增强要求；抗干扰模式面向复杂传输场景，针对无人机节点及网络部分链路易失效、所用信道易被干扰等问题，保障无人机关键节点在复杂电磁干扰下的通信鲁棒性与适变性；跨域模式面向广域连接场景，针对无人机收发节点分布较远、网络其他节点分布较为集中缺乏协同等问题，支撑远距离无人机的跨域协同。然而，无人机具有频繁加入退出网络、高速移动等特性，这为三种按需接入模式的灵活调整带来如下挑战：一是无人机网络中节点移动迅速且不可预测，无线信道不稳定且可能受到有意干扰随时关闭，环境动态变化导致迅速且剧烈的拓扑变化，如何在广域高动态的复杂环境中及时获悉网络指标信息并快速判断无人机终端的接入需求进而根据需求自适应调整接入点，这是传统网络所无法解决的难题。二是基于不同场景，差异化业务需求向网络提出的更高的要求，传统单一的接入方法无法适配多样化业务需求。因此，如何设计高效智能的按需接入方案，通过感知判断当前无人机终端的通信需求，自适应切换到最优接入点，对于能否充分发挥无人机协同组网优势至关重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种无人机通信系统的按需接入方法，用于适配扩容模式、抗干扰模式、跨域模式等多种接入需求。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种无人机通信系统的按需接入方法，包括：

感知无人机终端节点的网络指标值，并根据所述网络指标值判定当前无人机终端的接入需求；其中所述接入需求包括：扩容型按需接入、抗干扰型按需接入、跨域型按需接入；

构造适应不同接入需求模式下的综合度量值；

根据所述接入需求以及所述接入需求对应的综合度量值，从所述无人机终端的可接入集合中选择最优可接入点。

另外，根据本发明上述实施例的一种无人机通信系统的按需接入方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述感知无人机终端节点的网络指标值，包括：

定义无人机终端数据包的重传阈值为R，信噪比阈值为K，单跳传输距离为D，所述无人机终端实际数据包的重传次数为r，所在信道的信干比为k，与目的节点的传输距离为d，则，

进一步地，在本发明的一个实施例中，根据所述网络指标值判定当前无人机终端的接入需求，包括：