基于頻譜感知的動態(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)爭中的地位不斷提升，對頻譜資源的控制權(quán)在某種意義上極大程度地影響了戰(zhàn)場的通信水平。時下熱門的認(rèn)知無線電技術(shù)有效緩解了頻譜資源稀缺問題，同時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，在受到敵方針對性的惡意干擾時無法根據(jù)周圍的電磁環(huán)境及時、靈活地切換信道，易造成通信中斷、消息延誤、端到端時延波動大等惡劣影響。因此，本文旨在通過引入認(rèn)知無線電技術(shù)，使數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)具備感知環(huán)境的能力，增強網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力

2、，時刻保證戰(zhàn)場通信的質(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，針對戰(zhàn)場環(huán)境多變、頻譜資源貧乏、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡等問題，結(jié)合頻譜感知技術(shù)與MAC層感知策略，設(shè)計了一種基于頻譜感知的動態(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采集到的戰(zhàn)場電磁環(huán)境數(shù)據(jù)進行處理，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層的感知策略重點關(guān)注感知模式和感知時長等細(xì)節(jié)策略，旨在降低頻譜感知帶來的

3、額外開銷，高效地尋找到空閑可用信道，同時減小對網(wǎng)絡(luò)整體性能的負(fù)面影響。此外，本文設(shè)計了一種動態(tài)時隙分配算法，解決了Link-16數(shù)據(jù)鏈的TDMA協(xié)議固有的頻譜資源浪費問題，能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡場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)計的基于頻譜感知的動態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議，包括動態(tài)TDMA網(wǎng)絡(luò)時隙結(jié)構(gòu)