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时间:2019-03-05
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1、动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制*收稿日期:2017-XX-XX作者简介:原源(1980-),女,河南林州人,博士研究生,E-mail:Luna_369@163.com曹先彬(通信作者),男,教授,博士生导师,E-mail:xbcao@buaa.edu.cn基金项目:青年科学基金(稀疏信道估计、均衡及译码联合处理水声通信技术研究,项目编号61401499)原源1,曹先彬2,范梅梅3(1.北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191;2.北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191;3..空军装备研究院六所,北
2、京100081)摘要:针对航空自组网在高负载下的服务质量及时延问题,提出一种动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制。在多信道检测统计基础上,结合优先级机制,在高负载网络中适时截流低优先级业务,优化网络流量,保证高优先级业务低时延发送;同时利用流量预测模型估计网络流量,结合粒子群优化算法,寻找最优的优先级门限,保证高优先级业务接入率。计算机仿真结果表明,所设计的传输机制可在高负载网络适应性的动态控制信道接入,维持良好的网络吞吐量,其高优先级业务接入率达到99%以上,能有效解决航空数据链网络高业务量导致的服务质量及时延问题。关键词
3、:优先级;阈值;预测;粒子群算法QoS(QualityofService)中图分类号:TN915文献标志码:A文章编号:Multi-channelMACtransmissionmechanismbasedonDynamicQoSYUANYuan1,CAOXianbin2,FANMeimei3(SchoolofElectronicandInformationEngineeringBeihangUniversityBeijing,100191,China)Abstract:AimingattheQoS(QualityofServic
4、e)anddelayproblemsofaeronauticAdHocnetworkunderhighload,aDynamicQoSofmulti-channelMACtransmissionmechanismisproposed(DQM).Onthebasisofmulti-channeldetectionstatisticsandtheprioritymechanism,DQMoptimizesthenetworktrafficviashuttingdownthelow-prioritytrafficinthehigh-l
5、oadnetworktimelytoensurethelow-latencytransmissionofhigh-prioritytraffic.Thetrafficpredictionmodelisusedtoestimatethenetworktraffic.Combinedtheparticleswarmoptimizationalgorithm,DQMcanfindtheoptimalprioritythresholdandguaranteetheaccessrateofhigh-priorityservices.The
6、simulationresultsprovethatDQMmaintainsanoptimizednetworktrafficbyadaptivelycontrollingchannelaccessinhigh-loadnetwork.Thus,theaccessrateofhigh-priorityservicesreachesabove99%,whichhelpstosolvetheQoSandlatencyissuesassociatedwithhightrafficintheairdatalink.Keywords:pr
7、iority,threshold,prediction,PSO航空自组网是一类特殊的移动AdHoc网络,不仅具有移动AdHoc网络所固有的特点,如多跳、自组织、无中心等,而且也具有自身的独特性。在航空自组网中,单跳通信半径可达数百公里,网络分布的地理范围也很广阔,容易达到一千平方公里以上,在多跳时甚至可能建立于洲际或大洋的范围上。同时,由于飞机在三维空间内飞行,该网络具有三维特性。另外,军用飞机速率的变化范围很大,最高速可达3.5马赫(1191米/秒),故航空节点的高速移动会造成网络拓扑的快速变化,从而对网络连通性、媒体接入控制
8、(MediaAccessControl,MAC)协议、路由协议等方面产生严重影响。在航空自组网中,由于场景广阔,而且节点稀少,导致节点密度小,可能出现网络不连通的情况,因此其组网可行性和网络连通性是研究的首要问题。航空自组网采用分布式组网,无中心节点,功率、带宽
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