【技术实现步骤摘要】
空分多址SDMA-SPMA多址接入系统
本专利技术涉及网络接入领域,尤其是具有空分的多址接入SPMA多址接入系统且适合用于自组织网络的一种多址接入技术。
技术介绍
随着信息科学的发展,传统集中式网络不再能够满足及传感器网络的需求。这种情况下,具有灵活性强、可靠性高的分布式自组织网络受到极大关注。分布式自组织网络具有以下特点:自组织性:分布式网络中的节点是对等的,不存在负责网络管理的中心节点。分布式网络不需要事先进行规划,节点具有随遇入网能力。分布式网络允许节点具有高移动性,即能够承受网络拓扑的快速变化;多跳路由:分布式网络中的节点都具有中继功能,当目的节点不在源节点的一跳通信范围内,便需要中间节点进行多跳中继转发,从而实现远距离数据传输;可靠性:由于分布式网络中没有负责网络管理的中心节点,使得网络具有高抗毁性,可靠性强。媒体接入控制协议MAC是航空自组网的关键技术之一,主要解决多个飞行器如何高效共享通信信道的问题,直接影响着网络的吞吐量、传输时延、网络规模和组网灵活性。由于航空自组网网络拓扑高速动态变化,节点分布尺度较大,高空无线信道质量较差等特殊性,其MAC协议和传统地面移动自组网MAC协议有着较大的区别。MAC协议控制节点如何接入无线信道,当多个节点同时请求接入信道时,MAC协议就必须制定一种合理的机制来保证多节点竞争同一信道时接入的有效性。MAC协议描述了网络内各节点接入信道时需要遵守的规则,对于网络资源的合理、高效、公平利用至关重要。航空自组网是在特殊环境下建立起来的MANET,它具有传统MANET多跳、自组织、自修复的特点和临时快速组网的优势,也 ...
【技术保护点】
1.一种空分多址SDMA‑SPMA多址接入系统,包括:SPMA协议处理单元、SDMA信号处理单元和收发天线,其特征在于:SPMA协议处理单元串联SDMA信号处理单元,SDMA信号处理单元通过发送天线和接收天线1…接收天线N构成节点系统,具备全向发送天线和N个定向接收天线的网络成员通过全向发送和定向接收实现消息交互;SPMA协议处理单元统计单位时间内各定向接收天线收取的数据量,计算节点的信道接入时机,SDMA信号处理单元对SPMA协议处理单元发送的数据进行编译码、调制和解调,向网络成员发送收发数据,通过空分缩小定向接收天线共享信道的节点数;各网络成员通过信道统计消息的交互计算出网络负载,使用前一个统计周期的网络负载计算本统计周期节点接入信道的时延,节点利用各自计算得到的网络负载查表获取下个信道统计周期内本节点发送消息的时延;网络负载与信道接入时延之间的映射表通过在SPMA协议处理单元处初始化加载获取;网络成员周期计算网络负载,查询网络负载与信道接入时延映射表,得到本节点的信道接入时延,节点根据信道接入时延计算消息发送时机。
【技术特征摘要】
1.一种空分多址SDMA-SPMA多址接入系统,包括:SPMA协议处理单元、SDMA信号处理单元和收发天线,其特征在于:SPMA协议处理单元串联SDMA信号处理单元,SDMA信号处理单元通过发送天线和接收天线1…接收天线N构成节点系统,具备全向发送天线和N个定向接收天线的网络成员通过全向发送和定向接收实现消息交互;SPMA协议处理单元统计单位时间内各定向接收天线收取的数据量,计算节点的信道接入时机,SDMA信号处理单元对SPMA协议处理单元发送的数据进行编译码、调制和解调,向网络成员发送收发数据,通过空分缩小定向接收天线共享信道的节点数;各网络成员通过信道统计消息的交互计算出网络负载,使用前一个统计周期的网络负载计算本统计周期节点接入信道的时延,节点利用各自计算得到的网络负载查表获取下个信道统计周期内本节点发送消息的时延;网络负载与信道接入时延之间的映射表通过在SPMA协议处理单元处初始化加载获取;网络成员周期计算网络负载,查询网络负载与信道接入时延映射表,得到本节点的信道接入时延,节点根据信道接入时延计算消息发送时机。2.如权利要求1所述的空分多址SDMA-SPMA多址接入系统,其特征在于:SDMA信号处理单元具有编译码、调制/解调、数据收发功能。3.如权利要求1所述的空分多址SDMA-SPMA多址接入系统,其特征在于:收发天线单元包括一个全向发送天线和N个定向接收天线,节点的定向接收天线负责接收覆盖方向上的无线信号,各定向接收天线的覆盖范围相加为全空域。4.如权利要求1所述的空分多址SDMA-SPMA多址接入系统,其特征在于:网络中节点采用竞争机制接入信道,各自计算自己的接入时机,节点根据周期统计的网络负载计算本节点接入信道的时机;节点的信道接入时机到达后,利用全向发送天线将信号等功率发送至各个方向。5.如权利要求1所述的空分多址SDMA-SPMA多址接入系统,其特征在于:节点的定向接收天线和全向天线构成了网络拓扑,网络中包含节点1、节点2、节点3和节点4,4个网络成员,其中,节点1、节点3、节点4是节点2的一跳邻居,节点2通过定向天线接收邻居...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴利平,王昭,钮金鑫,
申请(专利权)人:西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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