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超短波跳频自组网时隙分配协议研究

王虔

   超短波跳频自组网是跳频通信与无线自组织网络的有机结合,是一种在超短波信道上,以跳频通信作为无线传输体制,以自组织方式进行组网的一种军用通信网络。其综合了上述几种技术的特点,具有通信距离相对较远,抗干扰、抗毁灭能力强,组网灵活快捷的优点,可用作战术无线网络。TDMA接入方式在跳频同步方面具有良好的支持,大多数的超短波跳频电台都是采用TDMA信道接入控制方式。 由于超短波自组网信道的无中心结构、多跳传输和多点共享信道等特性,传统的集中分配式的TDMA时隙分配协议并不适用。而超短波跳频通信体制带来的低通信速率,长定时关系及最短分组的限制,使得现有很多分布式的时隙分配协议在超短波跳频自组网上工作效率很低。在本文中,通过分析总结现有自组网时隙分配协议的设计思想和工作方式,提出了一种适用于超短波跳频自组网的时隙分配协议——按需五次握手协议(OD-FPRP)。该协议通过在每一帧头部与邻居节点交互在上一帧中所侦听到的时隙使用情况,来建立自身两跳冲突域范围内的时隙使用情况列表。当节点存在通信需求时,从该表中选择可用的空闲时隙,在该时隙到来时利用五次握手的方式对时隙进行预约,若预约成功则可以在随后的时帧中连续使用该时隙直到通信结束,并及时释放时隙资源供其它节点使用。协议将数据时隙分为基本数据时隙和扩展数据时隙,分别用来做固定分配与动态预约。OD-FPRP协议采用分布式的工作方式,可以在网络中不同位置并行工作,提高了时隙的空间复用度。 在本文中,详细地介绍了OD-FPRP协议的设计思想和工作流程,并通过OPNET仿真平台设计实现协议并验证其性能。通过在不同网络环境下仿真测试节点的平均吞吐率和信道接入时延这两项MAC层协议关键指标,验证了在超短波跳频自组网中,OD-FPRP协议的性能优于现有时隙分配协议。……   
[关键词]:超短波跳频自组网;媒体接入控制;时分复用;时隙分配
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:电子科技大学2010年