基于动态TDMA的跳频电台接入技术研究

论文摘要

跳频通信网在军事通信中占有重要地位,而组网过程中的数据链路层协议设计特别是多址接入部分是其中的关键技术。本文主要研究适用于跳频自组织网络的TDMA协议,主要研究工作和研究成果如下:1.在跳频电台上实现了一种支持数话同传的基于TDMA的接入协议。结合跳频组网的同步机制,给出了详细的模块化设计流程以及数据结构,然后通过相关测试验证了协议的可行性。2.基于跳频电台接入协议的需求和相关理论基础,给出了一种基于局部优先级和业务负载的动态TDMA算法——P-TDMA算法。该算法通过与邻节点的两步信息交换,使得节点能够根据业务负载大小动态占用时隙,从而实现了时隙的高效利用。最后对算法进行仿真,并给出仿真结果与分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 论文研究目的
• 1.3 论文结构安排
• 第二章 应用于跳频通信网的MAC 协议研究
• 2.1 引言
• 2.2 系统体系结构
• 2.3 跳频通信原理
• 2.4 无线信道特性
• 2.4.1 半双工收发模式
• 2.4.2 隐藏终端
• 2.4.3 暴露终端
• 2.4.4 单向链路
• 2.5 动态TDMA 协议分析
• 2.5.1 概述
• 2.5.2 FPRP
• 2.5.3 CATA
• 2.5.4 ABROAD
• 2.6 本章小结
• 第三章 TDMA 协议在跳频电台上的实现
• 3.1 引言
• 3.2 跳频电台的软硬件平台
• 3.3 跳频组网同步方案设计
• 3.4 支持数话同传的TDMA 协议实现
• 3.4.1 TDMA 超帧结构
• 3.4.2 话音时隙的预约过程
• 3.4.3 时隙占用表、邻节点表和两跳节点表
• 3.4.4 传输帧结构
• 3.4.5 系统模块设计
• 3.4.6 差错控制技术
• 3.4.7 进程调度和信号传递机制
• 3.5 测试结果
• 3.6 相关问题分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 P-TDMA 算法设计与仿真分析
• 4.1 引言
• 4.2 算法概述
• 4.3 系统模型和条件设定
• 4.4 P-TDMA 时帧结构
• 4.5 时隙动态分配过程
• 4.5.1 Claim 过程
• 4.5.2 Response 过程
• 4.5.3 Compute 过程
• 4.5.4 Transmit 过程
• 4.6 关于公平性的考虑
• 4.7 算法举例
• 4.7.1 条件设定
• 4.7.2 Claim 过程
• 4.7.3 Response 过程
• 4.7.4 Compute 过程
• 4.7.5 Transmit 过程
• 4.7.6 结果分析
• 4.8 算法仿真与性能分析
• 4.8.1 网络仿真工具OMNeT++概述
• 4.8.2 节点仿真模型结构
• 4.8.3 P-TDMA 算法系统模块设计
• 4.8.4 时帧结构设计
• 4.8.5 网络仿真性能参数定义
• 4.8.6 仿真场景一：不同类型网络和负载下接入时延比较
• 4.8.7 仿真场景二：多跳网络中不同负载下接入时延比较
• 4.8.8 仿真场景三：多跳网络中不同负载下丢包率性能比较
• 4.8.9 仿真场景四：多跳网络中不同业务模型接入时延比较
• 4.8.10 仿真结论
• 4.9 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献