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龙图腾网获悉西安电子科技大学申请的专利基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116406015B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310274292.7，技术领域涉及：H04W72/12；该发明授权基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法是由张沉思;燕林鹏;熊李剑;任路遥;陈柳旺;葛建华设计研发完成，并于2023-03-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法，具体按照以下步骤实施：首先，初始化完成的节点通过定期发送HELLO分组交互邻居信息，进而，每个节点都会拥有两跳范围内的邻居信息，并基于多次交互的分组计算节点的分簇测度值；然后，若两跳范围内不存在簇首，则基于分簇管理机制完成簇首的选举过程，将集群组织成簇；若两跳范围内存在簇首，则侦听簇首广播的入网窗口信息，并在该窗口内请求入网；最后，分簇完成后，簇首按照TDMA时帧结构周期性地完成簇群维护、信息汇聚和时隙资源调度等工作；该方法通过分簇机制将集群划分为多个簇独立管理，解决了传统的MAC协议各节点接入困难，网络的灵活性和扩展性较差的问题。

本发明授权基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法在权利要求书中公布了：1.基于分簇管理和多优先级调度的MAC协议实现方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1、无人机各节点开机后首先进行软硬件的自检和初始化，并等待T1时间，在T1时间内，无人机各节点侦听周围节点广播的邻居信息，根据侦听的信息，判断在该无人机节点两跳范围内是否存在簇首，若存在簇首则该无人机节点进入等待入网阶段，若不存在簇首，则该无人机节点进入信息交互阶段； 步骤2、在信息交互阶段，无人机各节点在T2时间内定期发送HELLO分组信息进行信息交互，若无人机各节点检测到两跳范围内存在簇首节点，则直接进入等待入网阶段，否则，无人机各节点持续进行信息交互，直至超过T2时间后，无人机各节点进入簇首生成阶段； 步骤3、在簇首生成阶段，无人机各节点通过分簇管理机制完成簇首选举，完成簇首和簇群生成过程； 所述步骤3中分簇管理机制具体如下： 步骤3.1、无人机各节点基于步骤2中各节点交互的HELLO分组信息计算自身节点的分簇测度值； 步骤3.2、无人机各节点通过相互比较分簇测度值，选择两跳范围内分簇测度值最大的节点作为簇首； 步骤4、无人机各节点继续判断自身节点是否为簇首，若是，则进入簇群维护阶段，若不是，则为簇群节点，各簇群节点进入等待入网阶段； 步骤5、在簇群维护阶段，各簇首按照TDMA时帧结构周期的发送NMOP分组，同时，在等待入网阶段的各簇群节点，在T3时间内，持续侦听簇首广播的NMOP分组信息，并判断该NMOP分组信息是否包含入网窗口信息，若有，则该等待入网阶段的簇群节点获取相应的窗口信息并进入入网请求阶段，若超过T3时间，该等待入网阶段的簇群节点未在NMOP分组中检测到入网窗口信息，则返回步骤1继续执行操作； 步骤6、在入网请求阶段，处于入网请求阶段的簇群节点会依据窗口信息在相应的时间段内发送入网请求，并进入等待应答阶段，同时，各簇首接收各自簇群内节点发送的入网请求信息，并将入网应答写入NMOP分组，并在下个周期广播，处于等待应答阶段的各簇群节点，在T4时间内持续接收簇首发送的NMOP分组信息，并判断在该NMOP分组信息中是否包含有自身节点的ID信息，若包含自身节点的ID信息，则表示入网成功，进入信息汇聚阶段，若在T4时间内未检测到包含自身节点ID的信息，则进入等待入网阶段，返回执行步骤5操作； 步骤7、在信息汇聚阶段，各簇群节点依据簇首发送的NMOP分组中的信息汇聚时隙安排信息，等待该时隙到达并发送CIC分组，簇首将收集到的所有CIC分组信息进行汇总、分类，依据CIC分组中各簇群节点的队列信息和信道质量信息，完成时隙资源的集中式调度，同时，簇首还依据CIC分组中各簇群节点的分簇测度值更新备用簇首并判断是否触发簇首切换条件，最后，簇首将时隙分配结果和备用簇首信息通过TSA分组发布，并由其一跳邻居广播泛洪至整个簇群； 步骤8、各簇群内的簇群节点收到各自簇首发送的TSA分组后，依据时隙分配结果进行数据的发送，且各簇群节点只有在被分配的时隙内才能发送数据，其他时间保持接收状态；同时，各簇群节点根据接收的TSA分组信息判断备用簇首是否被激活，若激活，则备用簇首晋升为新的簇首，代替原簇首维护簇群，新的簇首进入簇群维护阶段，返回上述步骤5操作，若未激活则继续作为成员节点听从簇首的统一管理，返回上述步骤7操作； 所述步骤2中HELLO分组信息具体包括： 分组类型标识符、节点ID、邻居节点ID、选举或请求加入的簇首ID、当前的分簇测度值和请求入网标识字段，且各字段值在未确定时均默认为0； 步骤3.1中所述的计算自身节点的分簇测度值的具体方法如下： 所述分簇测度值，综合考虑了无人机各节点之间的平均邻居距离、平均链路保持时间和两跳理想节点度差，并通过对无人机各节点测得的各项因素加权后可得最终的分簇测度值为： 其中，、和为不同因素的权重值，满足且； 为分布可靠性函数修正后的平均邻居距离指标； 为所有一跳邻居节点的链路保持时间求均值后得到的平均链路保持时间； 为两跳最优节点度差，、、的计算公式分别如下： 其中，为节点与间的距离；表示节点的一跳邻居集合；表示节点的节点度，即所有一跳邻居的数量；、与分别表示距离中心节点的距离为、与的一跳邻居节点数量；为节点的传输覆盖半径；为可能停留在覆盖范围的持续时间；表示集群的节点总数；表示两跳节点度，即节点的所有一跳、两跳邻居的数量； 所述步骤5中NMOP分组信息具体如下： NMOP分组包含：分组类型标识符、簇ID、簇首ID、当前簇群内的节点ID、簇首的一跳邻居ID、入网窗口信息和信息汇聚阶段时隙安排字段，各字段值在未确定时均默认为0； 所述步骤5中TDMA时帧结构具体如下： 所述TDMA时帧结构是将时间划分为一个个超帧，N+1个所述超帧组成一个完整的TDMA超帧，所述TDMA超帧的第0个超帧用于网络的时间同步，第个超帧用于簇群的管理与数据传输，每个所述超帧在时间上可进一步划分为四个帧，分别为：簇群控制帧、信息汇聚帧、时隙分配控制帧和数据传输帧。

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