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指挥与控制学报 2020年第1期6卷 75-80页

作者：程文驰张施施西安电子科技大学陕西西安710071 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

为实现战场态势的实时共享,通信时间延迟已经成为数据链的关键指标之一.战术瞄准网络技术在链路层采用基于统计优先级的多址接入协议,该协议可以粗颗粒度保障业务的时延服务质量,但离散优先级分类和固定门限导致队列中的高优先级业务排... 详细信息

为实现战场态势的实时共享,通信时间延迟已经成为数据链的关键指标之一.战术瞄准网络技术在链路层采用基于统计优先级的多址接入协议,该协议可以粗颗粒度保障业务的时延服务质量,但离散优先级分类和固定门限导致队列中的高优先级业务排队造成时延.提出了基于动态门限的统计优先级多址接入协议,在链路层面将离散优先级表征转化为连续表征,将固定门限拓展为动态门限,该协议通过按需调整门限可使高优先级业务实现零排队时延.

关键词：统计优先级多址接入协议战术瞄准网络技术动态门限时延服务质量保障

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一种SPMA协议的动态阈值设置方法

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西安电子科技大学学报 2022年第5期49卷 37-46页

作者：丁峰史琰赵雄旺西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071

基于统计优先级的多址接入SPMA(Statistical Priority-based Multiple Access)协议出现于TTNT(Tactical Targetting Network Technology)数据链中,是一种基于随机竞争思想的接入方式。该协议联合使用时域和频域资源,并将上层业务划分优... 详细信息

基于统计优先级的多址接入SPMA(Statistical Priority-based Multiple Access)协议出现于TTNT(Tactical Targetting Network Technology)数据链中,是一种基于随机竞争思想的接入方式。该协议联合使用时域和频域资源,并将上层业务划分优先级,通过对比阈值和信道占用来评估信道接入状态并控制各个优先级业务的接入行为。然而,SPMA协议中的固定阈值设置方法存在不能灵活应对通信业务变化的问题,造成时频资源浪费,难以保障异构业务服务质量。因此,提出了基于帧成功传输概率的动态阈值设置方法。该方法利用帧成功传输概率来反映网络实时负载情况,通过对比当前的帧成功传输概率和最高优先级业务的帧成功传输概率来动态调整各个优先级的阈值,使得各优先级业务按需地接入信道,从而维护网络吞吐量的稳定,在提高信道利用率的前提下,保障高优先级业务的接入时延为毫秒级且传输成功率不低于99%。

关键词： MAC接入协议统计优先级多址接入协议动态阈值

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基于SDR的物理层波形设计及MAC协议开发

基于SDR的物理层波形设计及MAC协议开发

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作者：周仕琪电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术的快速发展,信息技术在战争中发挥着越来越重要的作用,战争的形式也发生了根本性的变化,单一兵种的大规模会战已经成为历史,现在更强调的是多兵种联合作战,精确定位,精准打击,战术数据链的产生,加速了海、陆、空、天、电一... 详细信息

随着信息技术的快速发展,信息技术在战争中发挥着越来越重要的作用,战争的形式也发生了根本性的变化,单一兵种的大规模会战已经成为历史,现在更强调的是多兵种联合作战,精确定位,精准打击,战术数据链的产生,加速了海、陆、空、天、电一体化的进程,使得战场信息可以在各个作战单元之间快速传递,极大的提高军队的信息化水平,而MAC协议则是战术数据链的关键所在,在很大程度上影响了一个战术数据链的性能。战术瞄准网络技术（Tactical Targeting Network Technology,TTNT）数据链是美军大力发展的下一代战术数据链,数据链路层采用统计优先级多址接入控制（Statistical Priority-Based Multiple Access,SPMA）协议。SPMA协议支持多优先级的数据传输,并且为高优先级的数据提供极低的接入时延和极高的传输成功率。首先本文介绍了TTNT战术数据链的特点,并阐述了TTNT对MAC协议的要求,由此引出SPMA协议,从信道检测机制,多优先级发送判决机制,数据包编码机制,流量控制机制等几个方面介绍了SPMA协议的特点,接下来介绍了本文所使用的射频前端USRP体系结构,以及它的主要参数,还有和USRP配合使用的Gnuradio软件无线电开发平台,并详述了如何使用该平台进行软件无线电模块开发。然后,使用Gnuradio开发了基于Coded-Aloha的物理层发射机和接收机,发射机主要有编码模块、跳时模块、OFDM发射模块;接收机主要有译码模块、接收池模块、OFDM接收模块。接下来对发射机和接收机的连通性和发送速率进行了测试,并将发射机和接收机组合在一起,做成符合TTNT要求的基于Coded-Aloha物理层收发机,并对该收发机在不同负载条件下的数据包发送成功率进行了测试。看是否满足USRP的要求。最后,提出了基于线性回归前向预测算法的SPMA协议,利用该算法预测信道负载,从而调整各个优先级数据包的发送速率,接着将SPMA的仿真协议做成动态库,并与Gnuradio框架结合,在Gnuradio上开发出SPMA模块,通过开放的接口,实现与第三章基于Coded-Aloha的物理层的相结合,搭建了实际的SPMA实验平台,并在该平台测试了预测算法的性能

关键词：软件无线电战术数据链编码Aloha 统计优先级多址接入协议

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基于多优先级的高速数据链MAC层协议研究

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作者：葛志斌沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着新战场形势下军事体系变革以及远距离、高精准武器的快速发展,超视距战术信息传输技术已成为军用数据链发展的核心。为实现超视距作战武器之间协同作战和精准制导,数据链体系必须保障各作战单位之间的信息及时互通。MAC层作为保证... 详细信息

随着新战场形势下军事体系变革以及远距离、高精准武器的快速发展,超视距战术信息传输技术已成为军用数据链发展的核心。为实现超视距作战武器之间协同作战和精准制导,数据链体系必须保障各作战单位之间的信息及时互通。MAC层作为保证数据接入质量的最关键协议层,对数据链体系的时延、数据传递率以及吞吐量等指标发挥着重要作用。本文对数据链的MAC层协议展开研究,提出了一种基于多优先级的高速数据链MAC层协议（Multi-Priority MAC layer Access,MP-MAC）,完成的工作主要包括:（1）提出一种新的负载统计方式——基于MAC层流量的负载统计。该统计方式继承了Ad Hoc协议栈跨层的设计思想,MAC层可以周期性地直接调用流量统计数据,从而节省了统计数据在底层打包后再传递至MAC层的时延。关于负载统计周期的设置,目前存在静态周期和自适应周期两种不同设置方案,为确定周期设置方案,本文设计了两种负载统计算法,分别为基于MAC层流量的负载统计算法和基于MAC层流量的周期自适应负载统计算法。最终通过两种算法的理论分析和仿真对比,证实了自适应周期设置方案的优越性。（2）为提高信道利用率,本文提出一种动态阈值调整算法,通过前两阶段快速指数增长和慢速加法递增,及时得到网络最大接入量,后续过程中将不断获取实时的消息传递率,不断进行各优先级待发送队列的阈值调整。（3）针对传统的退避算法无法适用于多优先级的高速数据链,本文提出一种窗口自适应退避算法。根据数据帧传递率调整退避区间,从而在退避算法上避免了信道资源的严重浪费和多余的时延引入。（4）为验证本文提出MP-MAC协议的关键技术,在Opnet Modeler下设计了基于多优先级的高速数据链MAC层协议模型,并通过多场景下的MP-MAC协议关键技术仿真分析,最终得出本文研究的MP-MAC协议适用于多优先级的高速数据链的结论。

关键词：数据链 MAC协议统计优先级多址接入协议退避算法

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