基于頻譜感知的動(dòng)態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中的地位不斷提升，對(duì)頻譜資源的控制權(quán)在某種意義上極大程度地影響了戰(zhàn)場(chǎng)的通信水平。時(shí)下熱門的認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)有效緩解了頻譜資源稀缺問(wèn)題，同時(shí)也逐漸滲透到了軍事領(lǐng)域?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)的頻譜接入方式固定單一，在受到敵方針對(duì)性的惡意干擾時(shí)無(wú)法根據(jù)周圍的電磁環(huán)境及時(shí)、靈活地切換信道，易造成通信中斷、消息延誤、端到端時(shí)延波動(dòng)大等惡劣影響。因此，本文旨在通過(guò)引入認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)，使數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)具備感知環(huán)境的能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力

2、，時(shí)刻保證戰(zhàn)場(chǎng)通信的質(zhì)量。
　　本文基于戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈Link-16的TDMA網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境多變、頻譜資源貧乏、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡等問(wèn)題，結(jié)合頻譜感知技術(shù)與MAC層感知策略，設(shè)計(jì)了一種基于頻譜感知的動(dòng)態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議。首先，利用物理層的頻譜感知算法對(duì)采集到的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而準(zhǔn)確判斷出當(dāng)前信道的狀態(tài)，為切換信道提供可靠的判決依據(jù)。其次，MAC層的感知策略重點(diǎn)關(guān)注感知模式和感知時(shí)長(zhǎng)等細(xì)節(jié)策略，旨在降低頻譜感知帶來(lái)的

3、額外開(kāi)銷，高效地尋找到空閑可用信道，同時(shí)減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體性能的負(fù)面影響。此外，本文設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配算法，解決了Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA協(xié)議固有的頻譜資源浪費(fèi)問(wèn)題，能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡場(chǎng)景下的頻譜利用率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量，力求在不同的負(fù)載分布情況下均顯現(xiàn)出良好的網(wǎng)絡(luò)包容性。
　　基于上述思路，本文首先介紹Link-16數(shù)據(jù)鏈的關(guān)鍵技術(shù)，接著詳細(xì)描述所設(shè)計(jì)的基于頻譜感知的動(dòng)態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議，包括動(dòng)態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙結(jié)構(gòu)