基于节点数的跳频动态TDMA时隙分配的设计与研究

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多址接入协议(Multiple Access Protocol)也称为媒体接入控制(Media Access Control)协议或MAC协议,它决定了多个用户如何共享有限的通信资源。在分组无线网中,通信过程通常以单个分组为基础,持续时间很短,并且无线信道往往是有限的、“易损”的,所以多址接入协议的性能将在很大程度上影响无线通信资源的使用效率和网络综合性能,因而一直是无线通信网络的关键技术和研究热点。按照信道资源的分配方式,分组无线网络的多址接入协议可以分为:固定(静态)分配型、随机接入型和动态(按需)分配型三种。固定分配型的协议,如FDMA,TDMA等,为每个连接或每次通信分配确定的信道。对业务量比较平稳的网络,这种方式可以提供可靠的服务质量及较高的信道利用率。而当网络业务具有突发性特点时(如以突发数据业务为主的网络),这种方式效率很低。随机接入型的协议,如ALOHA与载波监测(CSMA)等协议,适用于大量间歇性的工作用户以随机方式发送非时延敏感性业务。而按需分配型的协议,如预约、轮询等协议,能根据终端提出的带宽要求及时地对无线信道资源作出分配。与固定分配方式相比,对突发性业务有较好的适应性,当某节点进入空闲状态时,其所占用的资源将被释放,减少了资源浪费;与随机接入方式相比,避免了因分组碰撞而延迟退避所引起的分组时延抖动与超时等问题。因而这种方式较适于多媒体业务或业务量无规律变化的情况,但该方式中通常需要一个专用的控制信道,供所有用户以固定分配或随机接入方式提出呼叫申请,因而使信道利用率有所降低。本文针对军用通信高可靠性的要求以及通信节点处于不停移动的环境下,借鉴跨层设计思想,提出了一种根据节点数目的多少实现TDMA时隙动态分配的方案,在保证通信质量良好的情况下,有效的增加了无线信道的利用率。
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