[发明专利]分布式跳频网络中有限竞争多址接入方法及系统

说明书

本发明公开了一种分布式跳频网络中有限竞争多址接入方法及系统，包括按照冲突概率小于业务分组的冲突容忍概率的原则，选择竞争时隙，将缓存队列依次出队，进行业务分组发送；在竞争时隙的时延抖动窗口内随机选取发送时刻，进行跳频图案合成，利用合成后的跳频图案对每个节点的发送信号进行相位延迟；实现多个节点竞争复用同一时隙；接收端进行信道探测，根据当前竞争时隙合成后的跳频图案进行同步序列匹配和相关峰检测；通过在每个节点的发送信号附加随机的相位延时，使得到达接收端的信号具备可分辨性，将同步捕获检测结果转化为冲突概率，作为信道竞争复用度的指示，提高了竞争信道的信道容量，使信道复用估计具备可靠复用的特征指标。

技术领域

本发明涉及无线跳频通信技术领域，尤其涉及一种分布式跳频网络中有限竞争多址接入方法及系统。

背景技术

联合战术信息系统（JIDS）中采用时分多址（TDMA）接入体制，进行信道资源划分和时隙资源的集中式调度。为了适应联合作战的动态编组、灵活组网和动态资源分配要求，JIDS系统演进对面向分组的动态调度技术产生极大需求。

分组调度技术是通信资源管理的重要组成部分，当多个用户共享通信资源时，需要有一种合理的分组调度机制来确定服务次序，有效分配网络资源，使空闲的时隙资源得到有效利用，并获得统计复用增益。

面向移动无线网络的分组调度算法一方面要考虑算法本身对系统性能的影响，如公平性、信道利用率、QoS等，另一方面还要考虑无线信道的时变特性、带宽资源有限性和移动功率受限等因素的影响，尽量降低算法实现的复杂度。典型地，分组调度算法包括轮询调度（RR）、最大载干比调度（max C/I）和比例公平调度（PF）。

轮询调度算法（Round Robin，RR）假设所有用户具有相同的优先级，保证以相等的机会为系统中所有用户分配相同数量的资源，使用户按照某种确定的顺序占用无线资源进行通信。在不考虑用户无线信道的具体情况时，轮询调度算法能够保证公平性，但吞吐量却不高。

最大载干比调度算法（max C/I）优先为具有最好链路条件的用户分配信道资源。无线信道状态好的用户优先传输数据，使得数据正确传输的概率增加，错误重传次数减少，整个系统的吞吐量得到了提升。最大载干比算法不保证用户的公平性。

比例公平调度算法（Proportional Fairness，PF）在系统传输效率和用户性公平之间做了较好的折中。随着用户速率的提高，其优先级降低，使原优先级用户获得更多的传输机会。

上述分组调度算法均没有考虑无线信道的复用能力，不能根据信道容量的变化对用户的分组业务调度请求进行自适应调整。在JIDS演进网络技术中，传统的分组调度技术采用时分多址（TDMA）划分信道资源，在每个时隙中，只有1个节点独占信道资源，存在以下个问题：

1）TDMA接入机制基于完全无冲突假设进行信道资源分配，没有考虑跳频信道的复用能力，不能充分利用信道资源；

2）TDMA的固定时隙分配机制，没有考虑移动节点和业务分组的突发特性，不能根据信道容量的变化对用户的分组业务调度请求进行灵活调整。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种分布式跳频网络中有限竞争多址接入方法及系统，通过在每个节点的发送信号附加随机的相位延时，使得到达接收端的信号具备可分辨性，将同步捕获检测结果转化为冲突概率，作为信道竞争复用度的指示，提高了竞争信道的信道容量，又能使信道复用估计具备可靠复用的特征指标。

为了实现上述目的，本发明的一种分布式跳频网络中有限竞争多址接入方法，包括如下步骤：

S1、当业务分组到达节点的发送端时，根据所述业务分组的优先级进行队列缓存；

S2、按照冲突概率小于业务分组的冲突容忍概率原则，选择竞争时隙，将缓存队列依次出队，发送业务分组；