针对Link-16数据链的混合多址接入协议研究

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1、Ｉ涵条你气似４硕士学位论文｜ｍＬ－针对ｉｎｋ１６数据链的混合多址接入协议研究作者姓名黄超学校导师姓名、职称武斌副教授企业导师姓名、职称刘刚研究员申请学位类别工程硕士学校代码１０７０１学号１５０２１２１１６４分类号ＴＮ９７密级公开西安电子科技大学硕士学位论文Ｌ－针对ｉｎｋ１６数据链的混合多址接入协议研宄作者姓名：黄超领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：武斌副教授企业导师姓名、职称：刘刚研宄员学院：电子工程学院提交

2、日期：２０１８年６月Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｂｒｉｄｍｕｌｔｉｌｅａｃｃｅｓｓｙｐｒｏｔｏｃｏ－ｐｌｆｏｒＬｉｎｋ１６ＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＸＩＤＩＡ１ＭＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＨｕａｎｇｃｈａｏＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＢｉｎＷｕＴｉｔｌｅ：Ａｓ

3、ｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＬｉｕＧａｎｇＴｉｔｌｅ：ＲｅｓｅａｒｃｈＦｅｌｌｏｗＪｕ２０１８ｎｅ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师工作及取得ｂ尽我所知，指导下进行的研宄的研宄成果除了文中特别加以标注和致谢中罗列的内容以外，论文中人己经发表或撰过的研成：也所不包含其他写宄果不包含一工。安科技大学或其它教构的学位或证书使过的料与我同为获得西电子育机而用材作的事本研宄所做的任何贡献均己在论中

4、作确的说明并表意。同对文了明示了谢一之处，本切法。学位论文不人承担律责任若有实人签：嗓￡１＾日：』＇Ｌ％本名期西安电子科技大学关于论文使的用授权说明本人完全的，：了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文规定即研究生在工识西．权保留校攻学位期间论文作的知产权属于安电子科技大学学校有送交论文读，、，的复印件许查阅借阅论文：学校可以公布论文的全部或部分许采用影允内容允、。证，印印或其它复制手段保存论文同时人结合学位论文究成果的论缩本保研完成、成，文发明专利果署名单位为西安电子科技大学。等密。

5、的学位论文在年解密后适用本授书保＿权本人签名：ｉｎ．导师签名：ｖｉｍ／■ｊ日：一曰：期期摘要摘要数据链的多址接入控制（MAC）协议描述了网络内各节点接入共享信道时需要遵守的规则，这对于网络资源的公平、合理、高效利用至关重要。Link-16数据链的MAC层采用的是时分多址（TDMA）固定多址接入协议。在该协议下，所有的网络节点都被分配了用于报文发送的特定时隙，其它时隙内只能接收报文。这种模式下节点的突发业务报文可能需要等待较长时间才能进行传输，导致报文传输时延较高；而某节点若在规定时隙内没有报文需要发送，其他节点也不

6、能占用该时隙，故时隙利用率也不高。针对该问题，本文通过对国内外数据链MAC协议研究的整理和分析，总结了当前的研究现状和热点，研究了将不同接入协议进行结合的混合多址接入设计方法，基于时分多址结构设计了两种混合多址接入算法，解决了报文传输时延较高和系统时隙利用率较低的问题。本文主要工作归纳如下：首先，在进行混合多址接入算法的设计之前，对多址技术理论和多种数据链的MAC协议进行了分析，通过对Link-16数据链的时隙分配结构的重点研究，说明了采用固态和动态结合的混合多址接入设计的合理性。其次，设计了固定多址和随机多址结合的混合多址接入算法，该算法采

7、用TDMA固定多址接入协议完成周期业务报文的传输，利用时隙ALOHA随机多址接入协议完成突发业务报文的传输。本文结合固定多址和随机多址的特点，在保证一定周期报文传输时延和突发报文通过率的前提下，从系统吞吐量层面分析了算法的性能。通过理论和仿真分析表明，该算法能够同时满足周期报文和突发报文的传输需求，并且在一定条件下系统的吞吐量高于TDMA固定多址接入协议，提高了时隙利用率。最后，针对固定和随机结合的混合多址接入算法下突发报文容易发生碰撞后丢包的问题，结合数据链业务报文具有不同重要性的特点，进一步提出基于报文优先级的混合多址接入算法。该算法依然

8、采用TDMA固定多址接入协议完成周期业务报文的传输，对于突发报文，则根据其重要性的不同设定不同优先级，从而决定报文传输的先后顺序。本文以排队论为基础，设计了更高优先