[发明专利]一种用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法

权利要求书

1.一种用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法，其特征在于，包括信道负载统计模块、信道状态判决模块、二进制退避算法模块、基于优先级的退避算法模块；其中，

所述信道负载统计模块用于通过统计信道中数据链脉冲信号的数量来计算信道负载值，并将所述信道负载值输出至所述信道状态判决模块；

所述信道状态判决模块用于判断当前的信道状态；接收所述信道负载统计模块输出的信道负载值，预先设置信道负载阈值；将所述信道负载值与所述信道负载阈值相比较，若小于所述信道负载阈值，则发生数据碰撞时向所述二进制退避算法模块发送退避启动信号；若大于或等于所述信道负载阈值，则发生数据碰撞时向所述基于优先级的退避算法模块发送退避启动信号；

所述二进制退避算法模块用于接收所述信道状态判决模块输出的退避启动信号，并执行二进制退避算法进行退避；

所述基于优先级的退避算法模块用于接收所述信道状态判决模块输出的退避启动信号，并执行基于优先级的退避算法进行退避，其退避窗口CW满足关系式：

其中，CW表示退避窗口大小，Random()表示取0到1之间的一个随机数，W₀表示初始退避窗口大小，α表示网内节点待发送的数据链信息的优先级，C_k表示信道负载值；

所述基于优先级的退避算法模块用于执行的退避步骤包括：

步骤一：发生数据碰撞时节点进入退避阶段，获取当前信道负载值和待发送信息的优先级，设置退避窗口CW；

步骤二：以时隙为单位计算退避时间，并向所述节点的退避计时器设置退避时间，所述退避时间为：

其中，表示上取整；slottime表示单位时隙大小；

步骤三：退避过程开始，所述节点的碰撞次数计数器加1；所述节点的退避计时器开始倒计时，当所述退避计时器为0时，所述节点再次竞争信道尝试发送数据；如果再次发生数据碰撞时，进入步骤四；如果数据信息发送成功，则所述节点读取缓冲器中的下一组数据启动发送过程，并将所述节点碰撞次数计数器重新置0；

步骤四：将所述节点的碰撞次数计数器当前数值与预先设置的最大碰撞次数进行比较；如果小于所述最大碰撞次数，则重复步骤一至步骤三的内容；否则，丢弃当前待发送的数据信息，所述节点碰撞次数计数器重新置0，节点读取缓冲器中的下一组数据启动发送过程。

2.根据权利要求1所述的用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法，其特征在于，在所述信道状态判决模块中，所述信道负载阈值为50％。

3.根据权利要求1所述的用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法，其特征在于，所述信道负载统计模块通过统计信道中数据链脉冲信号的数量来计算信道负载值的方法为：

在统计时间窗内，节点通过统计信道中数据链脉冲信号的数量计算信道负载值C_k，所述信道负载C_k可表示为：

其中，f_i表示数据链的跳频频点，表示本节点数据链端机在跳频频点f_i上统计接收到的其它节点发送的数据链脉冲个数，表示统计本节点数据链端机在跳频频点f_i上发送的数据链脉冲个数，M表示数据链端机的跳频频点数，τ表示数据链脉冲持续时间长度，δ表示数据链脉冲间隔时间长度，T_s表示统计时间窗长度。

4.根据权利要求3所述的用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法，其特征在于，在所述信道负载统计模块中，所述统计时间窗的设置方法为：根据所述本节点数据链端机天线的感应信号来启动和停止统计时间窗；当数据链端机天线感应接收到数据链脉冲信号时，启动所述统计时间窗计时；当连续一个时间单元长度没有感应接收到数据链脉冲信号时，停止所述统计时间窗计时，从而得到所述统计时间窗T_s的时间长度大小。

5.根据权利要求3所述的用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法，其特征在于，在所述信道负载统计模块中，所述数据链端机的跳频频点数M为51。