航空自組網(wǎng)功率控制算法研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，為乘客提供寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)已經(jīng)逐漸成為民航業(yè)的趨勢。航空自組網(wǎng)通過飛機之間建立通信鏈路，以自組織網(wǎng)絡(luò)形式實現(xiàn)航空通信，有望成為航空移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要補充，為機上乘客提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體通信等服務(wù)。在航空自組網(wǎng)中，節(jié)點發(fā)送功率大小直接影響空間復(fù)用度和網(wǎng)絡(luò)吞吐量。由于飛機節(jié)點分布不均勻，采用傳統(tǒng)的功率控制算法和調(diào)制方式不利于充分利用鏈路容量，限制了網(wǎng)絡(luò)吞吐量的進一步提高。因此，研究適用于航空自組網(wǎng)的功率控制算法具

2、有十分重要的意義。
　　本文針對航空自組網(wǎng)MAC層協(xié)議進行研究分析，基于定向天線和TDMA協(xié)議，針對跨洋航空自組網(wǎng)，提出了自適應(yīng)功率控制算法。本文的主要研究工作如下：
　?、偬岢隽艘粋€功率控制算法，通過實時的提取飛機自身負載信息，計算出當(dāng)前所需發(fā)射速率，隨后結(jié)合航空飛機ADS-B系統(tǒng)中鄰居信息計算出滿足需求的最小發(fā)射功率進行發(fā)送，在提高網(wǎng)路吞吐量的同時減少能量浪費。
　?、趯崿F(xiàn)了跨層負載感知和自適應(yīng)功率控制。本協(xié)議采用

3、跨層設(shè)計的思想，從數(shù)據(jù)鏈路層提取隊列的長度，實現(xiàn)負載感知，并根據(jù)負載大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié)傳輸速率。當(dāng)負載較小時，根據(jù)最低階調(diào)制方式解調(diào)門限、目的節(jié)點距離以確定發(fā)送功率；當(dāng)負載較大時，根據(jù)潛在被干擾節(jié)點位置、負載所需調(diào)制方式和飛機功率發(fā)送上限自適應(yīng)選擇調(diào)制方式和發(fā)送功率以實現(xiàn)最大化傳輸速率。
　?、墼O(shè)計與仿真實現(xiàn)。從節(jié)點模型的定向天線實現(xiàn)、TDMA協(xié)議改進、數(shù)據(jù)交互、ADS-B系統(tǒng)、功率控制等方面進行了設(shè)計，并在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中進行