航空自组网拓扑透明时分多址接入协议设计与建模优化

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1、第42卷V01．42第3期No．3计算机工程ComputerEngineering2016年3月March2016·移动互联与通信技术·文章编号：1000-3428(2016)03-0111．05文献标识码：A中图分类号：TP393航空白组网拓扑透明时分多址接入协议设计与建模优化蔡圣所1，雷磊1，朱马君1，董涛2(1．南京航空航天大学电子信息工程学院，南京210016；2．航天恒星科技有限公司，北京100086)摘要：航空自组网(AANET)允许节点通过单跳或多跳的方式直接通信，不需要依赖于地面控制中心，可为航空通信提供灵活的网络架构。针对该

2、特点，设计一种改进的自组织时分多址接人(TDMA)协议。在保持时隙自组织选取和拓扑透明优势的基础上，引入时隙二次分配竞争策略，使网络节点能够竞争使用网络时帧中保持空闲和产生冲突的时隙。通过数学建模分析获得在二次分配阶段节点竞争预约时隙的最佳概率，实现时隙利用率的最优化。在EXata网络环境中的仿真实验结果表明，与现有自组织TDMA协议相比，该协议能提高网络时帧中时隙的利用率，获得更好的吞吐量性能。关键词：航空自组网；自组织时分多址接入；时隙利用率；时隙二次分配；最佳竞争概率中文引用格式：蔡圣所，雷磊，朱马君，等．航空自组网拓扑透明时分多址接入

3、协议设计与建模优化[J]．计算机工程，2016，42(3)：111-115，120．英文引用格式：CaiShengsuo，LeiLei，ZhuMajun，eta1．DesignandModelingOptimizationofTopology．transparentTimeDivisionMultipleAccessProtocolforAeronauticalAdHocNetwork[J]．ComputerEngineering，2016，42(3)：lll一115，120．DesignandModelingOptimizationofTo

4、pology-transparentTimeDivisionMultipleAccessProtocolforAeronauticalAdHoeNetworkCAIShengsu01，LEILeil，ZHUMajunl，DONGTa02(I．CollegeofElectronicandInformationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China2．SpaceStarTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100086

5、，China)【Abstract】AeronauticalAdHocNetwork(AANET)allowsnodestocommunicatethroughsinglehopormulti-hipway，anditdoesnotneedtorelyonthegroundcontrolcenter．Itprovidesflexiblenetworkarchitectureforaeronauticalcommunication．Aimingatthischaracteristic，thispaperproposesanEvolutionary

6、Self—organizingTimeDivisionMultipleAccess(ESTDMA)protocolforAANET．ItaimstooptimizetheslotutilizationoftheexistingSTDMAprotocolwhilepreservingtheadvantagesofit．Byintroducingacontention-basedsecondaryslotallocationstrategy，ESTDMAenablesnodestocontendtoutilizethefreeandcollisi

7、onslotsintheframe．Meanwhile．ananalyticalmodelisdevelopedtoobtaintheoptimalcontentionprobabilityforthenodestocontendfortheslots．Theaccuracyofanalyticalmodelisvalidatedthroughthecomparisonofthesimulationresultsandtheanalyticalresults．Also，thesimulationresultsinEXatanetworksho

8、wthattheproposedprotocolcaneffectivelyimprovetheslotutilizationoftheSTDMAprotocol，