[發明專利]一種TTNT數據鏈信道負載統計方法

有效

• 申請號: 202011244870.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112713949B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 趙志勇;毛忠陽;劉錫國;寇昆湖
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學航空作戰勤務學院
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04B17/382
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 孫華

本發明公開了一種TTNT數據鏈信道負載統計方法。在該方法中，數據鏈網絡中的成員在統計時間窗內，統計本數據鏈端機在跳頻頻點上發送的數據鏈脈沖個數、本數據鏈端機在跳頻頻點上發送的數據鏈脈沖個數、所接收到的數據鏈脈沖的傳輸保護時間個數、本數據鏈端機已發送的數據鏈脈沖傳輸保護時間個數，獲得數據鏈脈沖時長、脈沖間隔時長、傳輸保護時長和跳頻點數，以計算數據鏈信道負載。本發明所公開的技術方案，解決了現有技術中信道負載統計參數不準確的問題，提高了數據鏈信道負載統計的準確性，降低了數據鏈信息的沖突概率。

技術領域

本發明涉及一種數據鏈信道負載統計方法，尤其涉及一種用于TTNT數據鏈信道負載統計方法。

背景技術

數據鏈是戰場獲取信息優勢的重要基礎，是奪取制信息權、取得信息化戰爭勝利的關鍵。數據鏈被稱為是作戰效能的“倍增器”，是聯合作戰的“粘合劑”。數據鏈的出現，改變了原有的作戰模式，加快了作戰節奏。

在數據鏈網絡中，信道帶寬是稀缺的資源。由于所有網絡用戶共享同一信道，當多個用戶同時接入信道傳輸數據時，數據將在信道上互相碰撞并影響接收，導致浪費寶貴的信道資源，降低通信性能。所以就需要網絡協議來協調安排信道資源的使用，使各用戶以有效的方式接入信道，高效、公平、合理地共享有效的帶寬資源，實現用戶之間的有效通信，實時傳輸作戰信息。一個網絡協議設計的好壞決定數據的成功傳輸概率、吞吐量、平均傳輸時延、公平性、穩定性等性能指標的優劣。所以研究網絡協議對數據鏈組網具有重要意義。

隨機接入組網協議具有很強的靈活性。在現代局部戰爭中，戰場態勢瞬息萬變，各種突發情況難以預料，使用隨機接入組網協議進行數據鏈的組網可以提高數據鏈系統的靈活性和實時指揮作戰能力，使各作戰單元實時有效迅速地共享戰場態勢信息。美軍TTNT數據鏈就是采用隨機接入組網協議的典型代表。TTNT數據鏈采用的是以CSMA和異步跳頻機制為基礎的SPMA(statistical priority based media access)協議。SPMA不需事先為節點分配時隙或預約時隙，只需根據信道忙閑程度決定分組是否接入信道，時效性得到保證。同時，SPMA協議是基于Ad Hoc網絡所設計的，具有無中心、自組織、抗毀傷、自愈合等特性，能夠實現網絡單元快速加入或退出網絡的功能。SPMA協議采用統計優先級方式進行信道接入控制，可以有效地滿足高速率、低時延、大容量等要求。

在現有技術中，TTNT數據鏈在物理層統計一段時間內信道上出現的脈沖總數作為信道負載。在發送某一優先級分組時，TTNT數據鏈將信道負載與對應優先級閾值進行比較，從而判定該優先級分組是否允許發送。現有文獻(基于信道占用及優先級的MAC協議退避算法[J].鄭文慶,金虎,郭建蓬等,計算機工程與應用,2019,55(11),80-84)給出了一種信道負載統計方法，在該方法中，所述信道負載計算公式如下：

其中，為在頻點f_i上接收到的數據包脈沖個數，為在頻點f_i上發送的數據包脈沖個數，t為數據包脈沖時長。

在TTNT數據鏈中，所發送的數據是以脈沖形式發送的，且相鄰脈沖之間具有脈沖時間間隔，然而在現有技術中，信道負載的計算公式并未將其考慮在內，這會使所計算的信道負載值減小，無法正確反應當前的信道狀態。進一步，在TTNT數據鏈中，數據鏈脈沖信號是以封裝的形式發送至信道中傳輸的，且為了防止多個用戶之間的脈沖信號產生信號交疊，所述數據鏈脈沖封裝都設有一定時間長度的傳輸保護時間。一般來說，傳輸保護時間的時長遠大于脈沖間隔時間。然而在現有技術中，信道負載的計算公式也未將傳輸保護時間考慮在內。因此，現有技術所統計的信道負載值將嚴重偏離信道負載的真實值。TTNT數據鏈是將信道負載與優先級閾值進行比較，從而判定該優先級分組是否允許發送。如果所統計的信道負載值與真實值的誤差較大，從而使TTNT數據鏈判斷錯誤，將數據鏈信息送入信道傳輸，會造成網內用戶數據鏈信息沖突，將大大降低數據鏈信息發送的成功概率，無法及時將戰場重要信息成功發送出去，導致貽誤戰場，帶來嚴重的后果。