定向航空中继网络中一种基于链路距离分环的多址接入协议

发布时间：2021-08-09 03:17

　　在定向航空中继网络中,中继飞机利用定向天线通信距离远、发射功率小、无线信号干扰范围小等优点,辅助地面节点克服地形遮挡、信号衰弱大、通信距离受限等缺点,以较少的跳数进行通信,有效降低端到端数据传输时延、提高网络吞吐量。针对定向航空中继网络中由于通信链路长、无线信号传播时延与数据传输时延相近,所引起的通信时延扩展、多址接入协议效率低等问题,提出了一种基于通信链路距离进行分环的时分多址接入协议（link distance division based time division multiple access protocol,LDD-TDMA）。与传统的TDMA多址接入协议中所有链路均使用相同的时隙长度不同,LDD-TDMA根据通信链路的距离远近使用不同的时隙长度。进一步为了简化协议实现,提出通信覆盖范围分环的概念,使得处于同一个环内链路距离相近的节点使用相同的时隙长度。接着,建模分析并推导出了最大化多址接入效率的分环的个数、分环半径与节点最大通信距离之间的闭合表达式。最后,仿真结果表明,当中继飞机最大通信距离为200 km、分环个数为4时,LDD-TDMA的多址接入效率相较于传统的TDM... 

【文章来源】：西北工业大学学报. 2020,38(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【图文】：

定向航空中继网络DARN示意图

设网络中所有节点是时间同步的,令完成一次DATA-ACK数据收发时隙(data slot,DS)长度为Δ。下面,通过协议模型分析并给出影响DS的主要因素,并提出通信时延扩展问题。设源节点S以DATA-ACK模式发送DATA给目的节点D,节点D收到DATA之后立即应答ACK。令δ为基本时隙的时长,设DATA占用m个基本时隙,ACK占用n个基本时隙;无线信号传播时延为TP,天线收发转换时延为TA,如图2所示。其中传播时延为 Τ Ρ = d SD c ,d SD 为S与D之间的距离,c为无线信号传播的速度(近似为光速)。因此,可得DS的时长

图3给出了对源节点S的通信区域A进行分环的示意图;此时K=3,可以看出源节点S的通信区域A,被划分为一个以d1为半径的圆形,和3个分别以d2,d3和R为半径的环形。2.2 协议流程

【参考文献】：
期刊论文
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[2]低轨卫星接入系统中基于位置信息的时隙分配协议[J]. 栾鹏,朱江,高凯.  电讯技术. 2016(09)
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[4]Ad hoc网络TDMA分布式动态时隙算法[J]. 程楠,刘志敏,王继新.  计算机应用研究. 2005(01)



本文编号：3331252