基于定向天線的移動自組織網(wǎng)絡DA-STDMA協(xié)議研究.pdf

1、移動自組網(wǎng)是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點組成的臨時性無中心網(wǎng)絡。因其特有的無需架設網(wǎng)絡設施、可快速展開、抗毀性強等特點，移動自組網(wǎng)技術已經(jīng)成為數(shù)字化戰(zhàn)場通信的首選技術，也是戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)的核心技術。
　　接入控制協(xié)議是移動自組網(wǎng)技術研究的核心內(nèi)容，目前，軍用無線通信系統(tǒng)采用的接入控制協(xié)議以基于全向天線的時分多址TDMA協(xié)議為主。但是，全向天線的使用帶來了許多通信干擾，同時也減小了節(jié)點間單跳通信距離。定向天線在輻射方向上具有

2、一定的方向性，相比于全向天線，定向天線的高增益可增大信號覆蓋區(qū)域，能增加輻射功率的有效利用率，大大提高了空間復用率，增加了信道容量，同時具有較強的抗干擾性。因此，本文將TDMA協(xié)議與定向天線技術的優(yōu)勢有效的結合起來，設計了一種基于定向天線的時分多址協(xié)議——DA-STDMA協(xié)議。
　　針對提出的DA-STDMA協(xié)議，本文詳細介紹了該協(xié)議的框架設計及運行邏輯設計。DA-STDMA協(xié)議要求節(jié)點同時裝有全向和定向兩種天線，通過控制開關可切

3、換這兩種天線模式。DA-STDMA協(xié)議將每個時元分成三個部分:鄰居發(fā)現(xiàn)時隙段(ND時隙)、半永久鏈接時隙段（SP時隙）及按需分配時隙（DA時隙），在每部分時隙段內(nèi)都設計有相應的運行機制。ND時隙段的鄰居發(fā)現(xiàn)機制使得網(wǎng)絡中的節(jié)點能動態(tài)獲得網(wǎng)絡拓撲信息，這為后續(xù)的網(wǎng)絡資源調度算法提供了有力支撐。結合圖例，本文分別介紹了SP時隙段及DA時隙段的時隙資源調度機制，DA-STDMA協(xié)議的時隙資源調度機制不僅能夠提高網(wǎng)絡的時隙資源復用率，而且還能有

4、效應對網(wǎng)絡拓撲結構的動態(tài)變化，保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量快速可靠的傳輸。
　　最后，本文先使用OPNET網(wǎng)絡仿真軟件對DA-STDMA協(xié)議系統(tǒng)進行了建模仿真，通過仿真得到了系統(tǒng)吞吐量，并將其與傳統(tǒng)802.11協(xié)議進行對比，驗證了本文設計的協(xié)議的具有吞吐量高的優(yōu)勢。本文還使用了C++語言對DA-STDMA協(xié)議時隙資源調度算法進行了仿真模擬，將得到的網(wǎng)絡時隙資源最小需求量和最大可用時隙量這兩個性能指標與TDMA、STDMA協(xié)議進行對比，進一步驗