[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

说明书

本发明公开了一种用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法。该方法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，所述信道状态判决模块用于判断当前的数据链信道状态，所述二进制退避算法模块用于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执行基于优先级的退避算法进行退避。本发明所公开的技术方案，提高了信道拥堵时的数据链网络性能，保证了高优先级数据链信息发送的实时性。

技术领域

本发明涉及一种退避方式设计方法，尤其涉及一种用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法。

背景技术

数据链是战场获取信息优势的重要基础，是实现诸兵种作战力量之间无缝连接的“纽带”，是作战武器装备效能发挥的倍增器。在当前的联合作战中，数据链使作战协同更加精确灵活，兵力部署更加合理、快速，充分发挥了武器装备的效能，增强了体系的对抗能力。一个网络协议设计的好坏决定数据的成功传输概率、吞吐量、平均传输时延、公平性、稳定性等性能指标的优劣。

以TDMA(时分多址)为典型代表的固定接入协议，由于时隙资源需要在网络启动前预先分配给网内各节点，使得组网灵活性较差。随机接入组网协议具有很强的灵活性，在该类协议中，网络中各节点功能对等，竞争使用无线信道，如果数据在传输过程中发生碰撞，退避等待一段时间后再次竞争信道资源。典型的退避算法是二进制退避算法(BEB算法)。BEB算法在一定程度上解决了信道冲突的问题，但该算法当信道状态拥堵时会导致性能下降。当某站点成功发送数据帧之后，它的窗口直接跳跃到最小状态。若网络状态处于拥堵的状态，这种拥堵的状态会更加严重。进一步，BEB算法易产生“饥饿效应”，BEB算法有利于原来竞争成功的节点在短时间内更容易发送，造成其它节点长时间无法获取信道使用权。进一步，BEB退避算法与作战场景不相适应，在BEB算法中，传输时把所有节点都公平看待，没有区分节点信息的优先级，一旦BEB算法中低优先级的信息获取信道使用权，由于“饥饿效应”，将会造成高优先级的信息或者紧急信息迟迟得不到发送，不仅加剧了拥堵，更重要的是贻误了战机。虽然MILD退避算法、EIED退避算法、SD退避算法在一定程度上缓解了BEB退避算法的“饥饿效应”，但当信道状态拥堵时性能较差，更不能与作战场景不相适应，无法保障高优先级信息发送的实时性。

因此，如何设计退避算法，提高现有退避算法信道拥堵时的网络性能，使其能够与作战场景相应，保证高优先级数据链信息发送的实时性，是现有数据链协议需要解决的难点问题。

发明内容

本发明的目的是公开一种随机接入协议的退避方式设计方法，以提高信道拥堵时的数据链网络性能，使其能够与作战场景相应，保证高优先级数据链信息发送的实时性。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种用于数据链随机接入协议的退避方式设计方法。在该方法中，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：