战术TDMA网络分析与研究

数据链作为新军事变革中军事信息装备的重要组成部分,其应用水平在很大意义上决定着信息化战争的水平。TDMA协议是目前战术数据链采用的主流组网协议之一。以战术TDMA网络为背景,主要从技术特点和体系结构方面介绍了LINK-16,LINK-22和EPLRS三种TDMA网络,另外,也对当前存在的其他一些战术TDMA网络做了简单概括。     

一种短波数据链的动态TDMA协议

针对短波资源有限、传输速率低的特点,提出了基于短波数据链的动态TDMA协议（HF-DTDMA）,该协议能对短波信道资源进行自适应动态分配,提高信道利用率,满足短波网络业务量实时变化的需求。通过建立短波数据链的仿真场景,分析了动态TDMA协议的性能,并且与固定TD-MA机制的性能进行了对比分析,动态TDMA协议在吞吐量和传输时延上性能明显提升。仿真结果也表明,提出的动态TDMA协议在时效性和吞吐率上能满足短波数据链的设计要求。     

陆航数据链轮询组网模式应用研究

陆航数据链主要负责把实时的战场态势信息和各种作战指令快速、精确地传递给各个作战单元,而其组网模式对数据链的性能有着重要影响。文中对陆航数据链轮询组网模式的工作流程和指令优先模式进行了分析,进一步讨论了轮询超时值和轮询周期的设定。对TDMA组网模式进行了展望。     

基于SPMA协议的混合式信道负载统计方法

战术瞄准网络技术系统作为美军新一代战术数据链系统,在链路层面以"全双工"通信为基础实现了基于优先级概率统计的多址接入协议SPMA(Statistic Priority-based Multiple Access)。战术数据链的链路层协议或称MAC协议描述了节点接入无线信道的规则,采用合适的MAC协议,能够更合理地分配有限的无线带宽资源,是战术数据链的关键技术之一。本文主要对统计优先级多址接入(SPMA)协议的信道占用状态进行研究,从物理层和网络层两方面对信道占用状态进行统计,然后采用预测技术有效的估计实际的信道占用状态,设计了一种准确的混合式信道负载统计方法,有效地降低了信道冲突,保证了数据发送的实时性和高优先级数据较高的成功传输概率。     

直升机战术数据链的轮询组网方式分析

轮询组网方式对直升机战术数据链的通信性能有着重要的影响。通过借鉴Ｌｉｎｋ － ２２ 数据 链的多链路思想,提出了一种多链路轮询组网方式,并对其系统组成和网络结构进行了分析和讨论。 最后通过ＯＰＮＥＴ建模仿真验证了这种组网方式可以有效提高直升机战术数据链的通信性能     

基于动态门限的战术数据链MAC协议

战术数据链（TDL）的作用就是在战场上能够更准确、有效和快速地传递战术情报。随着军事信息技术的发展,战场上的节点数量和传输数据呈现快速增长趋势。传统的战术数据链媒介访问控制（MAC）协议为了保证QoS,一般采用固定资源分配的多址访问算法,如TDMA,在面对大容量、高速率的需求时缺乏灵活性和有效性。为此,研究了基于统计优先级多址访问（SPMA）算法,提出了直接映射和差分趋势两种动态门限方法。仿真结果表明,动态门限比固定门限能够有效提高系统效率,更接近目标信道忙闲比设计,并且在相同负载下网络吞吐量也较固定门限高。     

QualNet环境下数据链的性能仿真

战术数据链是数据通信技术在军事方面的典型应用,主要采用通信网络技术和应用协议,实现机载、陆基和舰载战术数据系统之间的新型数据交换及战术系统的各项功能,因此组网协议的研究是数据链系统工作的核心.文中介绍QualNet环境下数据链的系统建模和系统仿真实验,得到数据链的网络规模、网络循环周期、系统响应时间、MAC端到端时延等总体性能指标,以及这些总体性能的影响因素和相互关系.     

战术数据链时隙分配协议综述

现代战场环境的复杂性决定了战术数据链时隙分配协议的多样性,而时隙分配算法对数据链系统的报文投递率、传输时延、吞吐量等性能指标有着较大的影响。针对国内外数据链网络中各种时隙分配协议进行了归纳与总结,对较为经典的固定式、争用式与动态式时隙分配协议进行了介绍,并分析了不同算法的优缺点。最后,给出了数据链网络管理系统下一步的研究方向。     

基于排队论的战术通信混合接入方法

战术通信是为保障战斗指挥和战斗行动而建立的通信,在其协议设计时要更多考虑时延和可靠性因素.考虑到时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)组网协议是战术通信系统使用最广泛的协议,采用排队论的方法研究了TDMA协议对报文传输时延的影响,并提出一种TDMA和码分多址混合组网方法,在不降低网络吞吐量的前提下,大幅缩短数据包排队传输时延,尤其在负载较高的场景优势更加明显.通过仿真结果和解析结果的比较,所提方法的排队时延分析可近似为不均衡队列的排队问题,因此从理论上能够证明所提方法能够减少排队时间.不同参数下的仿真结果表明,所提方法在排队时延和网络吞吐量等网络性能上较原TDMA方案有明显提升,验证了其有效性.     

一种改进的数据链协作MAC协议

针对基于TDMA（时分多址）的数据链网络协议在恶劣环境下时延大、业务突发性强等缺点,提出了一种改进的数据链协作MAC协议。在原有的协议中引入协作通信的思想,节点根据协作机制,利用自身时隙进行协作转发,并进一步加入中继优先权因子改进协作机制,中继节点根据节点的繁忙程度与信道条件来判定是否协作传输。通过对网络时延性能的研究与仿真,结果表明,改进后的协作协议性能优于传统的数据链协议。     

一种数据链协议与建模仿真

介绍了一种数据链TDMA(时分多址)无线组网协议机制,讨论了如何利用OPNET工具建立此无线组网协议模型的过程,通过构建一个网络仿真平台对入网、中继和广播等情况进行了仿真,对协议的可实现性以及网络时延、吞吐量等进行了分析,验证了TDMA无线组网协议的有效性。     

水下通信网的MAC层协议及TDCDMA技术的Opnet仿真

本文借鉴了通信网的关键技术 MAC( Media Access Control)层多址接入技术 ,提出了 TDCDMA,并在水声信道条件下仿真了此协议的性能参数 ,然后根据协议的缺点进行了改进 ,验证了优化后的协议可以提高网络的吞吐量     

分群协议中冲突与拓扑信息误差研究

分析了实际应用中无线网络典型多址接入方式CSMA和TDMA的常见冲突,以及在网络分群结构中可能引起的拓扑信息误差,提出了度量这种拓扑信息误差的指标,并给出了几种改进措施。结合802.15.4协议实现了分群算法,并用NS2网络仿真工具分析了通信距离、移动速度对该指标的影响。     

两种短波跳频网络信道接入协议仿真

短波通信是军事通信、应急通信的一种重要通信手段。使用跳频技术、组网技术能极大地提高短波通信的抗干扰、抗毁能力。在短波跳频组网中,信道接入协议对网络的性能起着决定性的作用。针对短波跳频组网,提出两种TDMA信道接入协议:多信道固定TDMA协议和轮值TDMA协议,并应用OPNET仿真工具对这两种协议进行了建模、仿真。通过处理和分析仿真数据,比较了两种协议的性能。两种协议均可用于短波跳频组网。     

无线传感器网络中一种动态节能的MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络的关键协议之一,它对无线传感网络的运行和性能具有重要的影响.针对基于簇的TDMA机制存在问题,文中提出了一个动态节能的DE-MAC协议,该协议能够根据簇成员节点数目和通信负载动态地分配成员节点的时隙,减少节点的空闲侦听时间.仿真结果表明,DE-MAC协议能够有效地提高信道的利用率和网络能量有效性.     

一种战术消息流量管理器的设计及其性能分析

战术数据链系统中,平台的差异性以及消息自身的特点导致了平台对网络资源需求的不均匀性。为了满足繁重网络业务量产生的特殊传输需求,设计了一种战术消息流量管理器(TM)。首先给出其设计原理,接着介绍系统建模,最后给出了TM的仿真性能结果及其分析。     

基于OMNeT^＋＋的Link 11网络建模仿真研究

在数据链系统的生命周期中,仿真是不可缺少的一个环节。针对商用软件成本高,教育版无源代码难以二次开发问题,采用新型开源网络仿真软件OMNeT^＋＋,利用Mobility Framework组件构架,编写了轮询协议模型,建立了数据链仿真系统模型和Link 11网络模型,通过场景和统计模块的设计,对Link 11进行了性能仿真实验。仿真结果表明,网络性能良好,基本满足了消息传输的实时性和可靠性。     

Distributed protocols for ad hoc wireless LANs: a learning-automata-based approach

An ad hoc learning-automata-based protocol for wireless LANs, capable of operating efficiently under bursty traffic conditions, is introduced. According to the proposed protocol, the mobile station that is granted permission to transmit is selected by means of learning automata. At each station, the learning automaton takes into account the network feedback information in order to update the choice probability of each mobile station. The proposed protocol is compared via simulation to TDMA and IEEE 802.11 under bursty traffic conditions. Ad hoc learning-automata-based protocol (AHLAP) is shown to exhibit superior performance compared to TDMA in all cases. Compared to IEEE 802.11, the burstier the network traffic, the larger the performance increase of AHLAP. Furthermore, the implementation of AHLAP is more easier than that of IEEE 802.11.     

基于TDMA的分布式全双工链路调度算法研究

为了解决无线Ad hoc网络在负载较重时网络性能差等问题,提出了一种将TDMA（Time Division Media Access）与CCFD（Co-time Co-frequency Full Duplex）相结合的分布式全双工MAC（Media Access Control）协议.数据传输前节点首先在链路共存准则的基础上进行抑制检查,随后主链路按一定的优先级筛选二级链路并发起调度请求,调度所需的四次握手过程在业务时隙头部完成.本协议在不影响传统TDMA半双工通信的条件下,增加同一时隙中可以共存的链路数,改善网络的吞吐量和时延性能.