基于競爭的航空自組織網(wǎng)絡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)絡需求非常旺盛。航空自組織網(wǎng)絡 MAC協(xié)議性能直接影響著網(wǎng)絡系統(tǒng)性能，是航空自組織網(wǎng)絡應用的關鍵技術?，F(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，但是資源調度開銷大；另一種是基于統(tǒng)計優(yōu)先級的競爭類協(xié)議，如CSMA/CA，接入機制簡單靈活，但是資源利用率相對較低。。
　　由于航空自組織網(wǎng)絡傳輸時延很長，針對短距離通信設計的CSMA/CA

2、協(xié)議性能嚴重惡化。針對此問題，本文首先從理論上分析了長傳播時延場景下CSMA/CA協(xié)議的數(shù)據(jù)包碰撞概率和網(wǎng)絡吞吐量與協(xié)議參數(shù)的關系，并據(jù)此調整等待時延等參數(shù)，設計針對航空自組織網(wǎng)絡的長距離通信的CSMA/CA協(xié)議。
　　在此基礎上，本文提出了一種有QoS保障的長距離CSMA/CA協(xié)議。其根據(jù)信道忙閑比調整接入?yún)?shù)，根據(jù)當前網(wǎng)絡繁忙狀況控制不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)的接入概率，在網(wǎng)絡較繁忙時通過抑制低優(yōu)先級業(yè)務的發(fā)送，保障高優(yōu)先級業(yè)務的網(wǎng)絡性能

3、。本文通過分析信道忙閑比分布函數(shù)發(fā)現(xiàn)固定信道接入門限方案會導致信道利用率降低。為了解決這個問題，本文給出了一種動態(tài)信道接入門限方案：基于差分趨勢的動態(tài)門限方案，其相比于固定門限方案可以獲得更好的信道利用率。
　　基于美軍TTNT數(shù)據(jù)鏈使用的基于統(tǒng)計優(yōu)先級的競爭協(xié)議（SPMA），本文提出了一種基于將動態(tài)信道忙閑比的SPMA協(xié)議，能夠在提供嚴格QoS保證（高優(yōu)先級業(yè)務成功率超過90%）的同時，更好的支持低優(yōu)先級業(yè)務的性能（吞吐量、時延