战术数据链时隙分配协议综述

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1、战术数据链时隙分配协议综述研四队包志祥学号：203201302082摘要：现代战场环境的复杂性决定了战术数据链时隙分配I办议的多样性，而时隙分配算法对数据链系统的报文投递率、传输时延、吞吐量等性能指标有着较大的影响。针对国内外数据链网络屮各种时隙分配协议进行了归纳与总结，对较为经典的固定式、争用式与动态式时隙分配协议进行了介绍，并分析了不同算法的优缺点。最后，给出了数据链网络管理系统下一步的研究方向。关键词：战术数据链;TDMA;时隙分配协议1•引言近年來，在阿富汗、伊拉克等地区进行的高机动军事行动，使得美军和英军越来越依靠互联战术数据链网络

2、。战术数据链是一种可以在不同军兵种、不同的指挥控制平台和武器平台间，为交互监视控制信息进行通信、导航和识别的系统。其具备一套完整的通信设施，包捞所使用的设备、协议和消息标准等，是数据通信技术在军事方面的典型应用，它的出现大幅增强了从信息获取、处理、传输到作战平台的信息较链能力。其中，数据链网络管理是数据链系统的重要组成部分,对数据链系统的止常运行至关重要。网络管理系统主耍负责设置数据链网络运行参数、监视部队当前位置与战场状况、控制并维护网络的正常操作。战术指挥官可以通过数据链网络管理系统不断修改作战参数以适应作战变化，从而使其指挥与控制网保持

3、最佳性能和状态。而在数据链网络管理系统屮，接入方式决定了网内成员如何共享无线网络资源。目询现冇的外军数据链系统中，人多采用时分多址(TimeDivisionMultipleAccess,TDMA)作为接入控制算法。TDMA的突发通信模式具冇良好的抗截获和抗干扰能力，但同时也存在系统结构同定，动态接入实现困难等缺点。现代战场环境的复杂性决定了战术数据链时隙分配算法的多样性，而接入控制算法的优劣很大程度上影响了数据链系统的报文投递率、传输吋延、吞叶-量等性能指标。目前针对TDMA,冇固定吋隙分配、动态时隙分配等多种不同的实现机制，但还不存在一种分

4、配协议可满足所有的作战需求。2.数据链背景研究战术数据链系统的研发与装备始于20世纪50年代，其首先装备于地面防空系统、海军舰艇，而后逐步扩展到空中作战平台。美军50年代屮期起用的SAGE半自动地面防空警备系统，率先在雷达指挥控制站点之间建立了点对点的数据链通信信道，使防空预警反应吋间从10min缩短到约15s。随后，北约研制了点对点的Link-1数据链，其使得遍布欧洲的84座人型地面雷达站之间实现了信息的共享，形成整体预警能力;随后,美军在60年代开始研制HF(HighFrequency)>UHF(UltraHighFrequency)频段

5、的TADILA/Link-11数据链。Link-11采用轮训协议组网，主要供海军舰艇之间、舰船与飞机之间、舰队与岸上指挥机构之间的信息交互;随后，美军研发了Link-4A数据链系统，其采用FSK(FrequencyShiftKeying)调制方式，使用指令-响应协议以及TDM(TimeDivisionMultiplex)时分复用技术，主要用于海军对舰载飞机的指挥引导;为实现三军统一并减少开支，美军于1974年成立了JTIDS(JointTacticalInformationDistributionSystem)联合办公室，开始研制具有抗-干扰

6、能力的TADILJ/Link-16数据链。Link-16数据链是一种双向、高速、保密的数据链系统，其工作在960-1215MHz频段，采用TDMA(TimeDivisionMultipleAddress)方式组网，具冇跳扩频相结合的抗干扰方式。在Link-16的基础上，通过对消息标准，通信协议的进一步改进，北约研发了Link-22数据链，也称为北约组织改进型11号链。Link-22号链在HF和UHF频段上工作，主要用于海军舰艇的数据传输。另一方血，丽苏联于20世纪60年代初，装备了工作于V/U频段的AIIM-4,其用于地而指挥所对战斗机的指挥

7、引导。60年代末，苏联又开发研制了CHK・68与CHK-75数据链，其工作在2560-2760MHz频段。2.战术数据链时隙分配算法在战术数据链屮，媒体访问控制(MAC)议决定了作战平台对无线信道资源的访问方式，其性能的优劣对直接影响战术数拯链系统的工作效率与稳定性。口前，Link-16战术数据链屮采用吋分多址(TDMA)的接入方式。TDMA技术具有良好的保密性，其系统容量较大;此外，基于TDMA技术的数据链是唯一能够既支持空空应用，又支持空地应用的数据链。但与此同时，TDMA系统存在定时与同步困难、资源利用率较低等问题。在采用TDMA接入的

8、战术数据链屮，如何有效地对时隙资源进行分配，进而获得较好的通信性能是实现TDMA接入的关键。当前，TDMA时隙分配协议大致口J以分为3类:固定时隙分配协议、争用时隙