TTNT战术数据链媒体接入控制协议关键技术研究
发布时间：2020-08-03 14:06
【摘要】：战术数据链(Tactical Data Link)作为一种为作战特定开发的数字化信息处理系统,实现了战术消息的高效传输、控制台的指挥控制和作战武器的协同作战,为未来信息化战争实现联合作战提供了强大的技术支持。信息技术的飞速发展以及现代战场中更高的作战需求,促使各国投入大量的资源开展对战术数据链研究。战术瞄准网络技术(Tactical Targeting Network Technology,TTNT)作为美军最新最先进的战术数据链,对于其关键技术的实现逐渐成为各国研究机构的热门。而媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议又是TTNT战术数据链通信的关键,其性能的好坏直接决定了整个TTNT战术数据链系统通信传输能力的强弱和组网方式的灵活性。因此,对于TTNT战术数据链媒体接入控制协议的研究,无论是从通信技术的发展上还是我军战术数据链的进一步研发上来说,都具有重要的意义。本文的主要研究目标是TTNT战术数据链MAC层所采用的统计优先级多址接入控制(Statistical Priority-Based Multiple Access,SPMA)协议,从它的队列调度算法、信道负载预测算法和退避算法三个关键技术方面分析其特性并进行实现,旨在对我国TTNT战术数据链的整体研究起到一定的参考作用。本文主要的研究工作包括以下几个方面:首先,对战术数据链MAC协议分类进行了介绍,分析了战术数据链MAC协议的设计要求。其次,详细介绍了传统战术数据链的MAC协议的运行机制,主要包括Link4、Link11、Link16和Link22战术数据链,并进一步介绍了 TTNT战术数据链的整体性能和SPMA协议的设计特点。然后,研究了SPMA协议的工作机制和运行逻辑,并在技术细节缺失的情况下,根据传统战术数据链的MAC协议和SPMA协议的设计特点,对SPMA协议的队列调度机制、信道负载预测算法以及退避算法进行了全新的设计和改进。最后,通过OPNET Modeler仿真平台对SPMA协议进行建模仿真,并设计了不同网络规模和流量负载的仿真场景对SPMA协议的队列调度算法、信道负载预测算法和退避算法进行仿真验证。仿真结果表明:改进后的队列调度算法可以在保证服务质量(Quality ofService,QoS)机制的前提下,有效地避免低优先级数据包“饥饿”的问题;全新设计的基于动态门限阈值的信道负载预测算法可以准确地对当前信道的负载值进行预测;全新设计的退避算法能够在各种信道负载的情况下,有效的兼顾高吞吐量和低延时的性能。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E91
【图文】：
重点和难点也就转移到对其ＭＡＣ协议的研宄中。逡逑通过ＴＣＰ／ＩＰ网络结构模型，我们可以看到网络结构被划分为五层，即应用层、逡逑传输层、网络层、数据链路层和物理层。ＴＣＰ／ＩＰ参考模型如图２－１所示。逡逑应用层逡逑传输层逡逑网络层逡逑数d炻凡悖恚恚恚蓿ㄘ瑁╁义衔锢聿沐巍掊义贤迹玻卞澹裕茫校桑型绮慰寄Ｐ湾义希疲椋纾酰颍邋澹玻卞澹裕茫校桑绣澹危澹簦鳎铮颍脲澹遥澹妫澹颍澹睿悖邋澹停铮洌澹戾义险绞跏萘吹模停粒眯槲挥冢裕茫校桑形宀阃缒Ｐ椭惺萘绰凡愕南虏悖村义希停粒貌悖饕涸鹈教褰尤肟刂坪妥魑游锢聿愕奈锢斫橹剩郏保叮荨Ｔ谡绞跏萘村义系奈尴咄ㄐ磐缒Ｐ椭校停粒眯榫龆嗣扛鐾ㄐ沤诘闳绾喂蚕碛邢薜男诺雷试矗义纤暮没抵苯佑跋斓秸鐾绲耐掏铝俊⒀邮焙屯兜萋实戎匾阅苤副辏郏保罚荨ｅ义希玻闭绞跏萘矗停粒眯榈姆掷嗪蜕杓埔箦义希玻保闭绞跏萘矗停粒眯榈姆掷噱义希停粒眯槭钦绞跏萘吹墓丶际踔唬龆苏绞跏萘赐绲撞阈诺厘义系氖褂梅绞剑⑶叶杂谡稣绞跏萘吹男阅芷鹱胖凉刂匾淖饔谩ｅ义细菪诺婪峙洳呗缘牟煌绞跏萘吹模停粒眯橥ǔ７治赫嘈椤⒎皱义吓淅嘈楹突旌侠嘈椋渚咛宸掷喾绞饺缤迹玻菜尽ｅ义暇赫嘈
本文编号：2779737
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E91
【图文】：
重点和难点也就转移到对其ＭＡＣ协议的研宄中。逡逑通过ＴＣＰ／ＩＰ网络结构模型，我们可以看到网络结构被划分为五层，即应用层、逡逑传输层、网络层、数据链路层和物理层。ＴＣＰ／ＩＰ参考模型如图２－１所示。逡逑应用层逡逑传输层逡逑网络层逡逑数d炻凡悖恚恚恚蓿ㄘ瑁╁义衔锢聿沐巍掊义贤迹玻卞澹裕茫校桑型绮慰寄Ｐ湾义希疲椋纾酰颍邋澹玻卞澹裕茫校桑绣澹危澹簦鳎铮颍脲澹遥澹妫澹颍澹睿悖邋澹停铮洌澹戾义险绞跏萘吹模停粒眯槲挥冢裕茫校桑形宀阃缒Ｐ椭惺萘绰凡愕南虏悖村义希停粒貌悖饕涸鹈教褰尤肟刂坪妥魑游锢聿愕奈锢斫橹剩郏保叮荨Ｔ谡绞跏萘村义系奈尴咄ㄐ磐缒Ｐ椭校停粒眯榫龆嗣扛鐾ㄐ沤诘闳绾喂蚕碛邢薜男诺雷试矗义纤暮没抵苯佑跋斓秸鐾绲耐掏铝俊⒀邮焙屯兜萋实戎匾阅苤副辏郏保罚荨ｅ义希玻闭绞跏萘矗停粒眯榈姆掷嗪蜕杓埔箦义希玻保闭绞跏萘矗停粒眯榈姆掷噱义希停粒眯槭钦绞跏萘吹墓丶际踔唬龆苏绞跏萘赐绲撞阈诺厘义系氖褂梅绞剑⑶叶杂谡稣绞跏萘吹男阅芷鹱胖凉刂匾淖饔谩ｅ义细菪诺婪峙洳呗缘牟煌绞跏萘吹模停粒眯橥ǔ７治赫嘈椤⒎皱义吓淅嘈楹突旌侠嘈椋渚咛宸掷喾绞饺缤迹玻菜尽ｅ义暇赫嘈
本文编号：2779737
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