首页 理论教育 基于定向天线的信道接入协议优化方案

基于定向天线的信道接入协议优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:信道接入协议模块实现基于定向天线的信道接入协议。簇头同时在两种信道上扫描,簇成员在簇网接入信道上扫描。当簇网和簇头网的拓扑发生变化时,将分别重新生成时隙分配表。由于簇头可同时工作在簇网和簇头网,通过吞吐量估计可以确定簇头需要一套还是多套收发机以及天线波束数,簇成员只含一套全双工收发信机和单波束天线即可。

基于定向天线的信道接入协议优化方案

信道接入协议模块实现基于定向天线的信道接入协议。考虑到海战场环境中,作战机群是以编队为单位且编队规模不大这个特点,首先是对舰艇编队空中骨干网络按作战编队和空间位置分成簇,每个舰艇编队分成一个簇、每个空中编队或无人机编队也分成一个簇,临时加入的舰艇或飞机节点可依据空间位置就近选择一个簇加入。当编队规模较小时,簇可以合并。每个编队选择一个节点作为簇头,簇头可以是首舰或长机。作战群体划分成簇后,对簇内和簇间的传输信道进行划分。舰艇编队空中骨干网络的带宽较宽,而且采用相控阵天线,因此信道可以从频分、时分、空分、码分上同时进行划分。信道划分为簇网接入信道和簇头网接入信道,两种信道使用不同特定的频率,不同簇网接入信道使用不同扩频码。簇头同时在两种信道上扫描,簇成员在簇网接入信道上扫描。所有节点在接入信道上相互通信搜索,完成建网功能。建网包括簇头相互搜索和簇头对簇成员的搜索以及同步过程。为避免接入时相互干扰,簇头网接入信道上采用单跳RTS/CTS和退避机制,首对成功实现收发的发送簇头将作为全网同步基准和控制簇头行为的网头,网头负责簇头网的频率、扩频码和时隙分配。簇网接入信道则由簇头控制,由簇头在簇网接入信道上扫描发送建网帧,簇成员接收建网帧完成入网和与簇头同步。如果簇网先于簇头网建立,则簇头网建立后簇网将重建以便与簇头网同步。簇头采用分布式协调过程选择和释放各自簇的频率范围和扩频码,当编队空间相距很远时重复利用频率范围和扩频码。在初始化建网阶段,拟采用扫描建网方式。扫描到新节点后,进行入网认证、密钥分配等工作。建网完成后,网头节点就获得了所有簇头节点的位置信息,簇头节点就获得了其他簇头和自身簇成员的位置信息。当网头确定簇头网的频率范围和扩频码后,依据簇头时隙分配算法拓扑生成算法为簇头生成时隙分配表,当簇头确定的频率范围和扩频码后,由簇头依据簇网时隙分配算法和拓扑生成算法为各自成员生成时隙分配表,各簇头和簇成员以时分多趾(TDMA)方式占用信道完成相互通信。当簇网和簇头网的拓扑发生变化时,将分别重新生成时隙分配表。由于簇头可同时工作在簇网和簇头网,通过吞吐量估计可以确定簇头需要一套还是多套收发机以及天线波束数,簇成员只含一套全双工收发信机和单波束天线即可。拓扑生成算法按照节点相对位置和信息扩散效率而定,簇网或簇头网中将把某些节点作为骨干节点,通过携带或洪泛方式,沿一定拓扑路径发送信息,充分利用高速传输能力,一次尽可能多地发送数据。

时隙分配时综合考虑固定分配、用于动态分配预留、不同业务QoS等因素,设计合理的时隙分配表。帧结构设计将根据信息传输速率和传输距离,设置合理的时隙长度、微时隙长度、携带数据格式,以便提高信道利用率。(www.xing528.com)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈