TDMA（時分多址）和CSMA（載波偵聽）是兩種常見的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)多址接入方式,兩種方法各有利弊。TDMA避免了節(jié)點之間的沖突,但是平均時延隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大而急劇增長,當某節(jié)點在給定的時隙內(nèi)沒有發(fā)送請求時,會產(chǎn)生空時隙,造成資源浪費;CSMA采用競爭的方式,當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大時,節(jié)點的碰撞概率很大,信道利用率降低。根據(jù)兩者的特點,提出了TDMA/CSMA混合多址接入?yún)f(xié)議,采用固定分配和動態(tài)分配相結(jié)合的方式,進一步提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、降低平均時延,并通過MATLAB軟件對協(xié)議進行仿真建模,驗證其性能。 

【文章來源】：火力與指揮控制. 2017,42(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖2時隙結(jié)構(gòu)

（總第42-）火力與指揮控制2017年第2期圖3TDMA/CSMA混合協(xié)議流程圖圖5MATLAB仿真流程圖參數(shù)說明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)16仿真拓撲大小15km*15km數(shù)據(jù)包個數(shù)分布Possin分布天線類型全向天線時隙長度0.06s主時隙偵聽窗口0.02s非主時隙偵聽窗口0.02sCWmin0.06sCWmax0.96s3對協(xié)議的MATLAB仿真在通信系統(tǒng)仿真中，有多種軟件，比如MATLAB/Simulink、OPNET、NS2等。它們有不同的特點，適用于不同層次的通信仿真。物理層仿真通常采用MATLAB/Simulink，而網(wǎng)絡(luò)層仿真通常采用OPNET、NS2。由于本文的研究內(nèi)容為多址接入?yún)f(xié)議，屬于物理層，故而選擇MATLAB軟件。在MATLABR2010b環(huán)境下對本文提出的TDMA/CSMA混合協(xié)議進行仿真驗證。數(shù)據(jù)包通信系統(tǒng)如圖4所示，仿真流程如圖5所示［3］。圖4數(shù)據(jù)包通信系統(tǒng)仿真中使用的主要參數(shù)如表1所示。表1仿真主要參數(shù)基本設(shè)置：（1）包產(chǎn)生：每個終端都假設(shè)相互獨立地隨機產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，并且數(shù)據(jù)包產(chǎn)生過程服從Possin分布［11］，即滿足如下特點：①獨立性：在互不交疊的時間間隔內(nèi)產(chǎn)生數(shù)據(jù)包的個數(shù)是相互獨立的。②平穩(wěn)性：在一段時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包個數(shù)僅僅與該段時間間隔有關(guān)，而與起止時間無關(guān)。③稀疏性：在非常小的時間間隔內(nèi)，產(chǎn)生兩個及兩個以上數(shù)據(jù)包的概率非常小，可以忽略。（2）業(yè)務(wù)量：新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包個數(shù)和重傳數(shù)據(jù)包個數(shù)之和，與數(shù)據(jù)包產(chǎn)生時間間隔有關(guān)，間隔越小，單位時間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包越多；間隔越大，單位時間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包越少。（3）碰撞：對于無線通信系統(tǒng)來說，接收到的數(shù)據(jù)包的功率依賴于終端的位置和信道條件。因此，·166·0348

（總第42-）火力與指揮控制2017年第2期圖3TDMA/CSMA混合協(xié)議流程圖圖5MATLAB仿真流程圖參數(shù)說明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)16仿真拓撲大小15km*15km數(shù)據(jù)包個數(shù)分布Possin分布天線類型全向天線時隙長度0.06s主時隙偵聽窗口0.02s非主時隙偵聽窗口0.02sCWmin0.06sCWmax0.96s3對協(xié)議的MATLAB仿真在通信系統(tǒng)仿真中，有多種軟件，比如MATLAB/Simulink、OPNET、NS2等。它們有不同的特點，適用于不同層次的通信仿真。物理層仿真通常采用MATLAB/Simulink，而網(wǎng)絡(luò)層仿真通常采用OPNET、NS2。由于本文的研究內(nèi)容為多址接入?yún)f(xié)議，屬于物理層，故而選擇MATLAB軟件。在MATLABR2010b環(huán)境下對本文提出的TDMA/CSMA混合協(xié)議進行仿真驗證。數(shù)據(jù)包通信系統(tǒng)如圖4所示，仿真流程如圖5所示［3］。圖4數(shù)據(jù)包通信系統(tǒng)仿真中使用的主要參數(shù)如表1所示。表1仿真主要參數(shù)基本設(shè)置：（1）包產(chǎn)生：每個終端都假設(shè)相互獨立地隨機產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，并且數(shù)據(jù)包產(chǎn)生過程服從Possin分布［11］，即滿足如下特點：①獨立性：在互不交疊的時間間隔內(nèi)產(chǎn)生數(shù)據(jù)包的個數(shù)是相互獨立的。②平穩(wěn)性：在一段時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包個數(shù)僅僅與該段時間間隔有關(guān)，而與起止時間無關(guān)。③稀疏性：在非常小的時間間隔內(nèi)，產(chǎn)生兩個及兩個以上數(shù)據(jù)包的概率非常小，可以忽略。（2）業(yè)務(wù)量：新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包個數(shù)和重傳數(shù)據(jù)包個數(shù)之和，與數(shù)據(jù)包產(chǎn)生時間間隔有關(guān)，間隔越小，單位時間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包越多；間隔越大，單位時間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包越少。（3）碰撞：對于無線通信系統(tǒng)來說，接收到的數(shù)據(jù)包的功率依賴于終端的位置和信道條件。因此，·166·0348

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法的TDMA戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈時隙分配算法[J]. 陳嘉遠,鐘章隊,劉強.  火力與指揮控制. 2015(08)
[2]時分式CSMA戰(zhàn)術(shù)窄帶通信組網(wǎng)技術(shù)[J]. 王巨先,郭志強,朱美萍.  火力與指揮控制. 2014(S1)
[3]Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中TDMA/CSMA融合的多址接入?yún)f(xié)議[J]. 譚方勇,葉良,于復(fù)生,劉昭斌.  計算機工程與設(shè)計. 2011(11)
[4]時分多址數(shù)據(jù)鏈時隙分配方法及仿真分析[J]. 夏白樺,李洪業(yè),陶曉宇,謝偉,史迎春.  火力與指揮控制. 2011(04)
[5]TDMA時隙分配對業(yè)務(wù)時延性能的影響分析[J]. 秦勇,張軍,張濤.  電子學(xué)報. 2009(10)



本文編號：3456931