基于競(jìng)爭(zhēng)的航空自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究.pdf

1、隨著民用航空業(yè)和軍用航空的蓬勃發(fā)展，航空自組織網(wǎng)絡(luò)需求非常旺盛。航空自組織網(wǎng)絡(luò) MAC協(xié)議性能直接影響著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能，是航空自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)有的MAC協(xié)議主要分為兩種：一種是基于固定資源分配的協(xié)議，如TDMA，數(shù)據(jù)傳輸資源利用率高，但是資源調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)大；另一種是基于統(tǒng)計(jì)優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)協(xié)議，如CSMA/CA，接入機(jī)制簡(jiǎn)單靈活，但是資源利用率相對(duì)較低。。
　　由于航空自組織網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延很長(zhǎng)，針對(duì)短距離通信設(shè)計(jì)的CSMA/CA

2、協(xié)議性能?chē)?yán)重惡化。針對(duì)此問(wèn)題，本文首先從理論上分析了長(zhǎng)傳播時(shí)延場(chǎng)景下CSMA/CA協(xié)議的數(shù)據(jù)包碰撞概率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量與協(xié)議參數(shù)的關(guān)系，并據(jù)此調(diào)整等待時(shí)延等參數(shù)，設(shè)計(jì)針對(duì)航空自組織網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)距離通信的CSMA/CA協(xié)議。
　　在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種有QoS保障的長(zhǎng)距離CSMA/CA協(xié)議。其根據(jù)信道忙閑比調(diào)整接入?yún)?shù)，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)繁忙狀況控制不同優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的接入概率，在網(wǎng)絡(luò)較繁忙時(shí)通過(guò)抑制低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的發(fā)送，保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能

3、。本文通過(guò)分析信道忙閑比分布函數(shù)發(fā)現(xiàn)固定信道接入門(mén)限方案會(huì)導(dǎo)致信道利用率降低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文給出了一種動(dòng)態(tài)信道接入門(mén)限方案：基于差分趨勢(shì)的動(dòng)態(tài)門(mén)限方案，其相比于固定門(mén)限方案可以獲得更好的信道利用率。
　　基于美軍TTNT數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)褂玫幕诮y(tǒng)計(jì)優(yōu)先級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議（SPMA），本文提出了一種基于將動(dòng)態(tài)信道忙閑比的SPMA協(xié)議，能夠在提供嚴(yán)格QoS保證（高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)成功率超過(guò)90%）的同時(shí)，更好的支持低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的性能（吞吐量、時(shí)延