TTNT数据链的多址接入协议研究

发布时间：2017-06-02 19:09

  本文关键词：TTNT数据链的多址接入协议研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：战术瞄准网络技术(TTNT, Tactical Targetting Network Technology)系统作为美军最新一代战术数据链系统,能够对短暂出现的移动目标实施打击,真正实现“发现即摧毁”的能力。它的一跳距离(185公里)内2ms的突发传输时延要求与正在发展的5G通信技术指标相当。它的高速宽带、基于IP协议的Ad hoc组网方式能够充分发挥分布式网络化作战效能。对TTNT进行研究,无论是从通信技术发展上还是我军数据链系统更新换代上来说,都具有非常重要的借鉴意义。本文主要对TTNT的MAC层的统计优先级多址接入(SPMA, Statistical Priority-based Multiple Access)协议进行探索性研究。所取得的主要研究成果为：1) 结合TTNT的工作场景和业务进行分析,总结出8种业务类型,并区分这8种业务类型与有线网络多媒体业务的不同。结合每个用户的带宽保证,得到不同种类业务的到达速率、服务速率和业务强度比例。这样,为业务优先级划分和最高优先级业务的排队时延保证提供可能性。2) 从相关文献中发现一种可以用来解决TTNT低时延和误包率之间矛盾的方法-快速收发切换(RODD,Rapid On-Off-Division).这种方法听起来很像时分复用或码分复用,但事实上已经产生了质的变化,它能够实现虚拟全双工和多包接收(VFD-MPR, Virtual Full-Duplex-Multi packet Reception)的能力,在此基础上进一步形成一种虚拟全双工-多包接收(VFD-MPR)多址接入方式。这样,能够为实现极低时延提供可能性。3) 从时间尺度切换的角度出发,发现SPMA协议实际上可以从时间、频率、业务、空间上看成是四种多址接入方式的结合：VFD-MPR多址接入方式、多信道跳频交互式多址接入方式、优先级队列多址接入方式和定向天线多址接入方式。这四种多址接入方式之间具有一定的相似性。论文在第五章中介绍了前三种多址接入方式,因为这三种方式能有效降低接入时延,在结束语部分提到了第四种多址接入方式。4) 通过假设网络中业务和节点业务之间具有一定的相似性,建立了SPMA协议中三个关键参数中的其中的两个之间的关系,从而建立起节点外部信道占用情况和内部优先级队列之间的联系。结合上面对TTNT业务的划分,给出了优先级门限参数设定,从而使得信道占用统计值和各优先级门限可以直接进行比较。
【关键词】：战术瞄准网络技术 统计优先级多址接入 虚拟全双工 低时延
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.2
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 符号对照表12-13
• 缩略语对照表13-18
• 第一章 绪论18-24
• 1.1 军事通信简介18
• 1.2 数据链发展背景18-19
• 1.3 数据链技术19-22
• 1.3.1 战术数据链系统19-20
• 1.3.2 数据链系统特点20-21
• 1.3.3 数据链技术发展进程21
• 1.3.4 数据链技术发展趋势21-22
• 1.4 本文研究意义、研究内容和组织框架22-24
• 1.4.1 研究意义22
• 1.4.2 研究内容22
• 1.4.3 组织框架22-24
• 第二章 无线通信中的多址接入协议24-46
• 2.1 无线信道24-28
• 2.1.1 无线信道划分24-25
• 2.1.2 无线信道特点25-26
• 2.1.3 数据链传输信道的特点26-28
• 2.2 无线通信中的MAC层接入协议简介28-31
• 2.2.1 MAC协议概述28-29
• 2.2.2 MAC协议性能指标29
• 2.2.3 MAC协议设计中需要考虑的因素29-31
• 2.3 MAC协议分类31-46
• 2.3.1 固定分配MAC协议33-35
• 2.3.2 随机分配MAC协议35-42
• 2.3.3 预约MAC协议42
• 2.3.4 混合MAC协议42-44
• 2.3.5 MAC层与物理层结合及提供QOS支持44-46
• 第三章 TTNT中多址接入协议研究46-52
• 3.1 TTNT的工作场景及业务分析46-48
• 3.2 TTNT的技术特点总结48-49
• 3.3 TTNT中的多址接入协议简要分析49-52
• 3.3.1 SPMA协议介绍49-51
• 3.3.2 SPMA协议简要分析51-52
• 第四章 数据链相关MAC协议52-58
• 4.1 Link系列数据链MAC协议52-55
• 4.1.1 Link 4A和Link 11的MAC协议52-53
• 4.1.2 Link 16的MAC协议53-54
• 4.1.3 Link 22的MAC协议54-55
• 4.2 多信道MAC协议55-58
• 第五章 对TTNT多址接入协议的进一步分析58-68
• 5.1 低时延和误包率分析58-60
• 5.2 VFD-MPR多址接入方式60-62
• 5.3 结合VFD-MPR对TTNT的分析62-64
• 5.4 对TTNT的多信道跳频多址接入的分析64-65
• 5.5 对TTNT的优先级队列多址接入的分析65-68
• 第六章 结束语68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 作者简介76

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