面向网络火力控制的通信网链路层协议研究
发布时间：2021-08-05 12:47
分布式网络火力控制是陆军未来作战的主要形式,这对通信网中信息的传输提出更高的要求。传统通信网数据链路层CSMA、TDMA协议虽然成熟,但是未考虑火控信息的优先传递等级、实时态势信息的传递等需求。针对网络火力控制对信息传输需求,提出一种支持高速实时数据分发和多类型业务及时传递,具有良好抗干扰性的通信网数据链路层协议设计方案。
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?ＭＡＣ协议帧结构图??？?６５?？??
２：６）??火力与指挥控制??２０＿２ｔｒ年窜３撕??＇＿２？＝１６?７７７?２１６叫）刷新屬審響鲁４?１９４?３０４?ｐ就鼸??可以实现时间和跳频的同步ｅ??３．４时间和跳频同步数据帧设计??同步数据帧是在同步时隙段使用的数据帧，帧??中包含数据帧类型、予网标识、源节点ＩＰ．、节点关??泵、时钟同歩节Ｊ；?ＩＰ、时钟版事号、内部时钟寿项??用来进行网络同步的维护和邻节点的拓扑更漸。时??隙的途位以节■点内的绝对时钟为标准，网络约定一??个绝对时钟作为帧的开始，同步数据帧结构如图２??Ｉｆ?Ｓｏ??数据帧??子网??源节??节点??时钟问??时钟??时钟??类型??标识??点ＩＰ??关系??步节点??版本??（３６?ｂｉｔ）??图２?同歩数据帧＿??，点关系甩来表示发送信息节点的邻节点信??息，利用同步数据帧中的节点关系信息可以计露出??两跳范围内的节点。网络火力控制系统将邻节点和??两跳范围内的节点存储于系统中，便于火控＿算３??每个节点内部都有一个精度为１?的３６ｂｉｔ时钟，??用时钟的新旧版本号来进行网络同步的维护以及??邻节点拓扑结构的更蒙。??３．５同步的维护和邻接点拓扑更新??为保证通信网连通性：，协议设计要考虑网络同??步维护和邻节点拓扑更新＾同步財隙段的作用就是??用跳频同步频率来实现同步的维护和邻节点的拓??扑更新，组网后，每一帧都是从同步时隙段开始Ｄ在??同步时隙段，标准时钟节点每隔一定的周期，将会??吏新一次时钟版本号并将该同步数据帧以一种有??效的方式扩散到网络中，网络中的节点接收到这些??数据帧，便会以标准时钟为基准对自身内部时钟修??正达到全网络同步Ｐ非标淮时钟节点收到
点乂和冲突节蟲Ｂ的距禽关系，??下面就本地节￡４与冲髮节点在两跳范围之外、??率地节点１与冲突节点Ｓ在面跳范调、＿字地亨点１??与冲突节点Ｂ在一跳鋼３种情況分别迸行讨论。??假设本地节点ｉ的邻节纛集为爲，冲突节点Ｂ??的郐令点棄为ｉＶ本地ｆ点Ｊ的月放节点亀为Ｇｓ＜??冲突賓＇点Ｂ的目的节点．集为Ｇ，－??■本节点１与冲突节点在面跳范围之外时，??网络处■于低冲參模式４节点及和节虑Ｂ＇震接以??ＣＳＭＡ畫武接入祖定分配时暸段的相逾时隙进行业??务时瞭资源预约，如嵐４所：志??图４本地节Ｈｉ臂冲舅节處存＿，跳厲爾外的＿??驟本地节蟲４与冲突＇节点５在一跳范围之外??两腦龜屬之内时，如麵５所献ｇ??图５承地赏｜｜?１．与冲：鲁，處ｇ在：??被爵外两：雜翁醜的输Ｓ??嘗要根据同步数据帧中的邻节点笸息找＾个??共词邻节点Ｃ来协调。本±也．节点｜§助ＲＴｇ中，协同??选项就是邻节虑Ｃ的地址ａ在这种情況下５会有．以??下几种娜发生４??１）：本地节点Ａ与冲突节点Ｓ同时有数据发送??ａ）冲螫节点Ｂ以隐藏终端形式迚现??如果本地节点１与冲驚节点Ｂ蜀发送数据的??ｂ?ｍ農薦：ｕ?ｇｓ．与ａ、ｓ?：的典同邻节：處＿?ｊ？＝??％?ｎｉ％－有交即?ｇ?ｎｉ￥—０，ＪＰ么盘ｘ?通过??对比１?４的ＲＴＳ数据帧中的目的节点償息以及邻??令最信息可以判定冲突节点Ｂ此时以隐藏终端ｉｔ??形式出现，如＿６廳《??图６冲＊１＊丑獻＿顱＿｜§繼ｓｆｔｉｆｉｉｇ憧况??邻节点Ｃ根曝４、ｓ帧中所＿带的节点，关系價??息以及目的节点詹息，判定Ｂ为隐藏终端，比较??Ｓ的ＲＴＳ的威胁等级，然启邻令点Ｃ在ＣＴＳ的申请??康答选项中零入威胁等级
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于定向天线的数据链组网邻居发现仿真[J]. 刘宏波,孟进,赵奎. 火力与指挥控制. 2018(10)
[2]陆军地面武器火控系统架构发展历程[J]. 祁志民,刘瑞. 火力与指挥控制. 2018(09)
[3]陆战武器网络化火控系统的模型框架与信息流程[J]. 卢志刚,秦嘉,肖慧鑫,尚二雷. 火力与指挥控制. 2017(03)
[4]基于遗传算法的TDMA战术数据链时隙分配算法[J]. 陈嘉远,钟章队,刘强. 火力与指挥控制. 2015(08)
[5]坦克网络化火控系统[J]. 郝玉生,贾丽蓉,魏洁英. 电脑开发与应用. 2013(12)
[6]陆军武器平台网络化火控系统发展思路[J]. 朱元武,卢志刚. 火力与指挥控制. 2013(10)
[7]一种新型战术数据链MAC协议[J]. 彭沙沙,张红梅,卞东亮,赵玉亭. 计算机科学. 2013(07)
[8]战术数据链时隙分配协议综述[J]. 陈曦,张世祥,田万勇,唐军. 电子科技. 2013(04)
[9]网络火控中一些亟待解决的关键技术[J]. 陈勇,刘克敏,孙幸福. 火力与指挥控制. 2011(06)
博士论文
[1]战术数据链时隙分配协议及其仿真研究[D]. 王文政.国防科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于TDMA的无线Mesh网络时隙分配算法研究与实现[D]. 邱鹏飞.电子科技大学 2015
[2]基于TDMA的Adhoc分簇定向路由协议的研究[D]. 涂亮.电子科技大学 2015
[3]基于动态加权的CSMA/CA改进算法研究[D]. 王金红.青岛科技大学 2014
[4]Ad hoc网络TDMA动态时隙分配算法研究[D]. 曲金鑫.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于树形冲突分解的1-坚持CSMA协议分析[D]. 许波.云南大学 2011
[6]战术数据链MAC协议研究与仿真[D]. 林山.电子科技大学 2011
[7]战术数据链网络协议体系结构及MAC协议研究[D]. 徐盛.国防科学技术大学 2009
[8]无线动态TDMA网络的时隙分配技术研究[D]. 侴胜男.西安电子科技大学 2009
[9]基于WSN的战场分布式网络技术研究[D]. 曾庆权.西安电子科技大学 2009
本文编号：3323776
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?ＭＡＣ协议帧结构图??？?６５?？??
２：６）??火力与指挥控制??２０＿２ｔｒ年窜３撕??＇＿２？＝１６?７７７?２１６叫）刷新屬審響鲁４?１９４?３０４?ｐ就鼸??可以实现时间和跳频的同步ｅ??３．４时间和跳频同步数据帧设计??同步数据帧是在同步时隙段使用的数据帧，帧??中包含数据帧类型、予网标识、源节点ＩＰ．、节点关??泵、时钟同歩节Ｊ；?ＩＰ、时钟版事号、内部时钟寿项??用来进行网络同步的维护和邻节点的拓扑更漸。时??隙的途位以节■点内的绝对时钟为标准，网络约定一??个绝对时钟作为帧的开始，同步数据帧结构如图２??Ｉｆ?Ｓｏ??数据帧??子网??源节??节点??时钟问??时钟??时钟??类型??标识??点ＩＰ??关系??步节点??版本??（３６?ｂｉｔ）??图２?同歩数据帧＿??，点关系甩来表示发送信息节点的邻节点信??息，利用同步数据帧中的节点关系信息可以计露出??两跳范围内的节点。网络火力控制系统将邻节点和??两跳范围内的节点存储于系统中，便于火控＿算３??每个节点内部都有一个精度为１?的３６ｂｉｔ时钟，??用时钟的新旧版本号来进行网络同步的维护以及??邻节点拓扑结构的更蒙。??３．５同步的维护和邻接点拓扑更新??为保证通信网连通性：，协议设计要考虑网络同??步维护和邻节点拓扑更新＾同步財隙段的作用就是??用跳频同步频率来实现同步的维护和邻节点的拓??扑更新，组网后，每一帧都是从同步时隙段开始Ｄ在??同步时隙段，标准时钟节点每隔一定的周期，将会??吏新一次时钟版本号并将该同步数据帧以一种有??效的方式扩散到网络中，网络中的节点接收到这些??数据帧，便会以标准时钟为基准对自身内部时钟修??正达到全网络同步Ｐ非标淮时钟节点收到
点乂和冲突节蟲Ｂ的距禽关系，??下面就本地节￡４与冲髮节点在两跳范围之外、??率地节点１与冲突节点Ｓ在面跳范调、＿字地亨点１??与冲突节点Ｂ在一跳鋼３种情況分别迸行讨论。??假设本地节点ｉ的邻节纛集为爲，冲突节点Ｂ??的郐令点棄为ｉＶ本地ｆ点Ｊ的月放节点亀为Ｇｓ＜??冲突賓＇点Ｂ的目的节点．集为Ｇ，－??■本节点１与冲突节点在面跳范围之外时，??网络处■于低冲參模式４节点及和节虑Ｂ＇震接以??ＣＳＭＡ畫武接入祖定分配时暸段的相逾时隙进行业??务时瞭资源预约，如嵐４所：志??图４本地节Ｈｉ臂冲舅节處存＿，跳厲爾外的＿??驟本地节蟲４与冲突＇节点５在一跳范围之外??两腦龜屬之内时，如麵５所献ｇ??图５承地赏｜｜?１．与冲：鲁，處ｇ在：??被爵外两：雜翁醜的输Ｓ??嘗要根据同步数据帧中的邻节点笸息找＾个??共词邻节点Ｃ来协调。本±也．节点｜§助ＲＴｇ中，协同??选项就是邻节虑Ｃ的地址ａ在这种情況下５会有．以??下几种娜发生４??１）：本地节点Ａ与冲突节点Ｓ同时有数据发送??ａ）冲螫节点Ｂ以隐藏终端形式迚现??如果本地节点１与冲驚节点Ｂ蜀发送数据的??ｂ?ｍ農薦：ｕ?ｇｓ．与ａ、ｓ?：的典同邻节：處＿?ｊ？＝??％?ｎｉ％－有交即?ｇ?ｎｉ￥—０，ＪＰ么盘ｘ?通过??对比１?４的ＲＴＳ数据帧中的目的节点償息以及邻??令最信息可以判定冲突节点Ｂ此时以隐藏终端ｉｔ??形式出现，如＿６廳《??图６冲＊１＊丑獻＿顱＿｜§繼ｓｆｔｉｆｉｉｇ憧况??邻节点Ｃ根曝４、ｓ帧中所＿带的节点，关系價??息以及目的节点詹息，判定Ｂ为隐藏终端，比较??Ｓ的ＲＴＳ的威胁等级，然启邻令点Ｃ在ＣＴＳ的申请??康答选项中零入威胁等级
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于定向天线的数据链组网邻居发现仿真[J]. 刘宏波,孟进,赵奎. 火力与指挥控制. 2018(10)
[2]陆军地面武器火控系统架构发展历程[J]. 祁志民,刘瑞. 火力与指挥控制. 2018(09)
[3]陆战武器网络化火控系统的模型框架与信息流程[J]. 卢志刚,秦嘉,肖慧鑫,尚二雷. 火力与指挥控制. 2017(03)
[4]基于遗传算法的TDMA战术数据链时隙分配算法[J]. 陈嘉远,钟章队,刘强. 火力与指挥控制. 2015(08)
[5]坦克网络化火控系统[J]. 郝玉生,贾丽蓉,魏洁英. 电脑开发与应用. 2013(12)
[6]陆军武器平台网络化火控系统发展思路[J]. 朱元武,卢志刚. 火力与指挥控制. 2013(10)
[7]一种新型战术数据链MAC协议[J]. 彭沙沙,张红梅,卞东亮,赵玉亭. 计算机科学. 2013(07)
[8]战术数据链时隙分配协议综述[J]. 陈曦,张世祥,田万勇,唐军. 电子科技. 2013(04)
[9]网络火控中一些亟待解决的关键技术[J]. 陈勇,刘克敏,孙幸福. 火力与指挥控制. 2011(06)
博士论文
[1]战术数据链时隙分配协议及其仿真研究[D]. 王文政.国防科学技术大学 2010
硕士论文
[1]基于TDMA的无线Mesh网络时隙分配算法研究与实现[D]. 邱鹏飞.电子科技大学 2015
[2]基于TDMA的Adhoc分簇定向路由协议的研究[D]. 涂亮.电子科技大学 2015
[3]基于动态加权的CSMA/CA改进算法研究[D]. 王金红.青岛科技大学 2014
[4]Ad hoc网络TDMA动态时隙分配算法研究[D]. 曲金鑫.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于树形冲突分解的1-坚持CSMA协议分析[D]. 许波.云南大学 2011
[6]战术数据链MAC协议研究与仿真[D]. 林山.电子科技大学 2011
[7]战术数据链网络协议体系结构及MAC协议研究[D]. 徐盛.国防科学技术大学 2009
[8]无线动态TDMA网络的时隙分配技术研究[D]. 侴胜男.西安电子科技大学 2009
[9]基于WSN的战场分布式网络技术研究[D]. 曾庆权.西安电子科技大学 2009
本文编号：3323776
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