动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制

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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