一种基于令牌的短波网动态TDMA协议设计与仿真

针对短波天波通信数据传输可靠性低的特点,在TDMA(time division multiple address)协议基础上,时隙内部加入令牌机制,设计一种基于令牌的动态TDMA协议(TDMA protocol based on token,TP-TDMA),实现了时隙的动态利用,并克服了HFTP(high frequency token protocol)协议对令牌传递的依赖.提出了令牌发送算法(token send algorithm,TS-ALG)对各节点前一段时间内发送的数据量进行统计,并依据发送的先后顺序加权求和,以此判断节点当前业务量大小.在时隙剩余的情况下,通过TS-ALG算法选定业务较繁忙的节点,以业务繁忙节点地址为目的地址发出令牌,目的节点收到令牌后发送数据至时隙结束.利用OPNET软件建立了TP-TDMA协议仿真模型,并与TDMA协议和HFIP协议作了不同业务量条件下的性能比较.仿真结果证明,TP-TDMA相比TDMA协议和HFTP协议,在信息投递率、吞吐量和平均时延方面具有更优异的性能.     

一种短波网MAC协议的设计与分析

首先分析了TDMA协议和HFTP协议2种短波MAC协议的原理,结合2种协议的优缺点,针对短波天波通信数据传输可靠性低的特点,在TDMA协议的基础上设计了一种适应于短波信道的TP-TDMA协议。运用排队理论建立了各协议时延的数学模型,通过解析的方法衡量各因素对时延的影响,并以信道误码率、节点数量、业务量大小为变化条件,对时延进行了仿真比较。结果表明:TP-TDMA协议相比TDMA协议和HFTP协议,在短波信道条件下,随着信道误码率、节点数目及业务量的逐渐增加,TP-TDMA协议都表现出更优异的性能。