航空自组网退避算法研究

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1、June2015Vol.46No.2(serialNo.160)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY航空自组网退避算法研究王白云，邹星，仇启明（中国航空无线电电子研究所，上海200241）[摘要]退避算法是一种用于多用户共享无线网络信息传输冲突的解决策略，是航空自组网研究的重要方面。退避算法能有效减小多用户节点间的碰撞概率，提高节点接入信道的公平性，改善系统性能。本文对航空自组网的MAC层退避算法进行研究，并介绍了航空自组网的MAC层协议，研究了两种常用的退避算法在航空自组网模型下的退避性能。仿真结果表明：当信道忙闲程度一定时，随着请求接入用户数的增多，二进制退避算法和

2、P-坚持算法的平均传输次数递增，但二进制退避算法的性能明显优于P-坚持算法。[关键词]航空自组网；MAC层协议；退避算法[中图分类号]TN919.2[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2015.02.04[文章编号]1006-141X（2015）02-0016-05BackoffAlgorithmforAeronauticalAdHocNetworksWANGBai-yun,ZOUXing,QIUQi-ming(ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Shang

3、hai200241,China)Abstract:Backoffalgorithmiswidelyusedforinformationtransmissioninmulti-usersharedwirelessnetworks;itcaneffectivelyreducethecollisionprobability,improvefairnessandmakesystembetter.ThispaperintroducestheMAClayer’sprotocolandtwobackoffalgorithms,whicharesimulatedinsomeconditions.R

4、esultsindicatethatwhenthechannel’sstateisdetermined,thenumberofaveragetransmissiontimesisincreasingwiththeincreaseofusers,andtheperformanceofthebinaryexponentialbackoffalgorithmisbetterthanthatofP-insistalgorithm.Keywords:aeronauticalAdhocnetworks(AANET),MACprotocol,backoffalgorithm入控制层(MAC：Me

5、diaAccessControl)的竞争机制1引言[1]来决定的，所以一个高效合理的MAC层协议对航空自组网也称为空中自组网或者机载自组航空自组网具有重要的意义。网（AANET：AirborneAdHocNetwork），其基本航空自组网的无线信道是多跳共享的多点信思想是：一定范围内的航空飞行器之间可以相互道，由MAC协议控制节点如何接入无线信道。当转发控制指令信息，交换各自的飞行状态、感知多个节点同时请求接入信道时，MAC协议就必须信息等数据，并自动连接建立一个移动的Adhoc制定一种合理的机制来保证多节点竞争同一信道网络。和其它的无线通信网络系统一样，航空自时接入的有效性，即退

6、避算法。成功的退避算法组网面临信道资源相对紧张、节点对信道资源使能够有效减少节点的碰撞概率，提高系统的吞吐用受限的问题，而信道的使用权利是利用媒体接量。16航空自组网退避算法研究王白云等2015年6月第46卷第2期(总第160期)本文首先介绍航空自组网的MAC协议，然后当发送端发送数据的时候，若数据包产生了冲详细介绍二进制指数退避算法和P-坚持算法原理，突，说明目前网络比较繁忙，那么发送端重发之最后仿真了航空自组网系统采用两种不同退避算前，先要随机退避一个时间段，以降低再次冲突法的系统性能。的可能性。这个随机的时间由退避算法产生。退2MAC协议和退避算法原理避算法在完成信道接入

7、功能时，需要与MAC协议2.1MAC协议中的各种机制协调工作，退避计数器的值可以反媒体接入控制层(MAC)协议是数据在无线信映节点接入信道的能力，退避计数器值越小，节道中发送和接收的控制者，MAC协议的效率是影点占用信道的能力越强；反之则越弱。因此，退响网络吞吐量的主要因素，目前航空自组网的研避算法能随时对退避计数器的值做相应调整，具究大体采用了两种MAC协议[5]：统计优先多路访体流程如图2所示。问（SPMA：StatisticalPriorityMultipleA