集中式控制機(jī)載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著光纖通道技術(shù)在航電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，提高了航電系統(tǒng)通信帶寬和抗電磁干擾能力，滿足了綜合化航電系統(tǒng)大容量、強(qiáng)實(shí)時(shí)和高可靠的網(wǎng)絡(luò)需求。但目前航電網(wǎng)絡(luò)中以光纖和電纜的有線傳輸方式，仍然面臨著重量大、造價(jià)昂貴、連接不靈活、布線繁雜、線路故障檢測(cè)困難、不利于系統(tǒng)擴(kuò)展等諸多問(wèn)題。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和抗干擾能力的提高，采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)航電設(shè)備互連成為航電網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢(shì)。
　　現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)大多采用CSMA方式，無(wú)

2、線終端通過(guò)自由競(jìng)爭(zhēng)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)法保證每條消息從產(chǎn)生到接收的延遲時(shí)間均滿足航電系統(tǒng)定義的消息允許的最大延遲時(shí)間。為此，本文采用消息時(shí)序表調(diào)度機(jī)制和集中式控制方法，圍繞集中式控制機(jī)載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入問(wèn)題，開展了以下工作：
　　1.借鑒航電1553B總線時(shí)序表調(diào)度機(jī)制和IEEE802.11 MAC層PCF方法，本文提出了一種基于消息時(shí)序表的集中式控制機(jī)載無(wú)線接入方法，為嚴(yán)格保證每條消息滿足其最大延遲時(shí)間要求，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)固定窗口調(diào)度方法

3、。仿真結(jié)果表明，該方法具有消息不超時(shí)、不丟包的特點(diǎn)。針對(duì)小周期內(nèi)存在空閑時(shí)隙浪費(fèi)傳輸帶寬的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了小周期內(nèi)循環(huán)調(diào)度方法，將小周期內(nèi)單次調(diào)度后剩余時(shí)間用于調(diào)度未成功發(fā)送的消息，仿真結(jié)果表明，相比固定窗口調(diào)度方法，具有降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和提高網(wǎng)絡(luò)容量的特點(diǎn)。
　　2.針對(duì)消息時(shí)序表調(diào)度機(jī)制中存在較多無(wú)消息發(fā)送的空閑時(shí)隙，結(jié)合消息鏈表和消息時(shí)序表調(diào)度機(jī)制，提出了一種基于消息鏈表的集中式控制機(jī)載無(wú)線接入方法，根據(jù)消息鏈表中消息發(fā)送順序連續(xù)的

4、進(jìn)行消息調(diào)度，避免了無(wú)消息發(fā)送仍占用時(shí)隙的問(wèn)題。仿真結(jié)果表明：相比基于消息時(shí)序表調(diào)度方法，該方法具有更高的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載適應(yīng)能力和更低的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
　　3.搭建了基于消息時(shí)序表和基于消息鏈表的集中式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證了兩種調(diào)度方法均能保證消息最大延遲時(shí)間要求，且基于消息鏈表的調(diào)度方法相對(duì)于消息時(shí)序表調(diào)度具有更低的消息平均時(shí)延。
　　本文設(shè)計(jì)的集中式控制機(jī)載無(wú)線接入方法具有保證消息滿足最大延遲時(shí)間要求、不丟包、低延遲和