System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 跳频网络信道负载统计方法技术_技高网

跳频网络信道负载统计方法技术

技术编号:41233302 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:48
本发明专利技术公开了一种跳频网络信道负载统计方法。在该方法中,网络中各节点经广播消息,周期性向网内节点广播发送在统计时间窗内本节点在各跳频点上发送的脉冲数和接收的脉冲数以及本节点设备性能综合权重、与一跳范围内其它节点之间的距离权重;在一跳范围内,网络节点通过接收其它节点所发送的广播消息,提取解读所述节点发送的脉冲数、接收的脉冲数、节点设备性能综合权重和距离权重,计算信道负载值。本发明专利技术所公开的技术方案,提高了信道负载统计值的准确性,增强了跳频网络的传输性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信道负载统计方法,尤其涉及一种用于跳频网络的信道负载统计方法。


技术介绍

1、作为一种有效的抗干扰方法,跳频(frequency hopping,fh)技术已被广泛应用于数据链通信网络,用以提高在复杂电磁环境下数据链消息传输的可靠性。准确监听跳频网络的信道负载,是提高数据链消息发送判决准确性和降低数据链消息冲突概率的关键。

2、csma(carrier sense multiple access)类协议采用载波侦听技术检测信道上的信号能量大小,判断当前信道有无节点数据正在发送,以此将信道划分为忙、闲两种状态。只有当信道为空闲时,才启动节点数据发送过程,以此达到降低冲突概率的目的。然而,该方法并不适用于跳频网络,因为采用载波侦听技术将信道只划分为忙、闲两种状态,会大幅降低信道资源的利用效率。spma(statistical priority-based multiple access)协议针对跳频网络的信道负载统计问题,采用脉冲计数的方式将信道负载进行量化,并将信道负载值与待发送数据分组所对应的优先级阈值进行比较,判定该优先级分组是否允许发送,从而将信道控制在良好的状态,该方法在数据链跳频网络中得到广泛应用。

3、在现有技术中,关于spma协议跳频网络信道负载统计主要有两类算法。一类算法是采用单节点统计方式,另一类算法是采用多节点统计方式。在单节点统计方式中,信道负载只由单个节点设备独立完成的,方法简单,但信道负载统计值的准确性对节点设备的依赖性较大,网内节点间的统计结果存在较大偏差,甚至严重偏离信道的真实状态。在多节点统计方式中,网内各节点分别统计信道负载,通过广播消息分发至网内其它节点,当前节点采用距离加权的方式计算信道负载统计值。该方式解决了单节点方式存在的问题,克服了对单节点设备的依赖性,但仅考虑了距离因素对信道负载值的影响。事实上,除距离因素外,节点设备的接收灵敏度、天线驻波比、信噪比、器件老化等因素,都会对节点设备物理性能产生较大影响,从而导致信道负载统计值产生较大波动,使各节点对当前信道状态的认知存在较大偏差,造成网内节点数据链信息冲突,降低了数据链信息发送的成功概率。

4、因此,如何计算跳频网络的信道负载值,使其能够准确反应信道真实状态,是现有信道负载统计方法需要解决的难点问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是公开一种数据链优先级阈值设置方法,提高优先级阈值的自适应设置能力,以适应数据链网络的动态变化。

2、为了实现本专利技术的目的,本专利技术提供了一种跳频网络信道负载统计方法。在该方法中,网络中各节点经广播消息周期性向网内节点广播发送在统计时间窗内本节点在各跳频点上发送的脉冲数和接收的脉冲数以及本节点设备性能综合权重、与一跳范围内其它节点之间的距离权重;

3、在一跳范围内,网络节点通过接收其它节点所发送的广播消息,提取解读所述节点发送的脉冲数、接收的脉冲数、节点设备性能综合权重和距离权重,计算信道负载值 cos,表示为:

4、,

5、其中, m表示跳频网络跳频频点个数, n表示本节点一跳范围内的邻居节点数,表示节点 j在跳频频点 f i上接收到的脉冲数,表示节点 j在跳频频点 f i上发送的脉冲数,表示本节点在跳频频点 f i上接收到的脉冲数,表示本节点在跳频频点 f i上发送的脉冲数, α j表示一跳范围内第 j个邻居节点设备性能综合权重,表示本节点设备性能综合权重, d j表示一跳范围内第 j个邻居节点的距离权重, τ表示脉冲的时间周期, t s表示统计时间窗的时间长度。

6、进一步,在本专利技术所公开的技术方案中,所述一跳范围内第 j个邻居节点设备性能综合权重 α j表示为:

7、,

8、其中, ξ j表示第 j个邻居节点设备的归一化接收机灵敏度, z j表示第 j个邻居节点设备的归一化天线驻波比, s j表示第 j个邻居节点设备的归一化接收信噪比,所述 ω1、 ω2和 ω3分别表示所述归一化接收机灵敏度 ξ j、归一化天线驻波比 z j和归一化接收信噪比 s j所对应的权重。

9、进一步,在本专利技术所公开的技术方案中,所述一跳范围内第 j个邻居节点的距离权重 d j表示为:

10、,

11、其中, d j表示本节点与一跳范围的第 j个节点之间的距离, n表示本节点一跳范围内的邻居节点个数。

12、进一步,在本专利技术所公开的技术方案中,所述第 j个邻居节点设备的归一化接收机灵敏度 ξ j表示为:

13、

14、其中,是第 j个邻居节点设备的接收机灵敏度最大容限值,是 t时刻第 j个邻居节点设备的接收机灵敏度的检测值,是第 j个邻居节点设备的接收机灵敏度的标称值。

15、进一步,在本专利技术所公开的技术方案中,所述第 j个邻居节本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,网络中各节点经广播消息周期性向网内节点广播发送在统计时间窗内本节点在各跳频点上发送的脉冲数和接收的脉冲数以及本节点设备性能综合权重、与一跳范围内其它节点之间的距离权重;

2.根据权利要求1所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述一跳范围内第j个邻居节点设备性能综合权重αj表示为:

3.根据权利要求1所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述一跳范围内第j个邻居节点的距离权重dj表示为:

4.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述第j个邻居节点设备的归一化接收机灵敏度ξj表示为:

5.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述第j个邻居节点设备的归一化天线驻波比zj表示为:

6.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述第j个邻居节点设备的归一化接收信噪比sj表示为:

7.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述归一化接收机灵敏度ξj、归一化天线驻波比zj和归一化接收信噪比sj所对应的权重ω1、ω2和ω3的计算方法包括以下步骤:

8.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述统计时间窗的时间长度TS=100ms。

...

【技术特征摘要】

1.跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,网络中各节点经广播消息周期性向网内节点广播发送在统计时间窗内本节点在各跳频点上发送的脉冲数和接收的脉冲数以及本节点设备性能综合权重、与一跳范围内其它节点之间的距离权重;

2.根据权利要求1所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述一跳范围内第j个邻居节点设备性能综合权重αj表示为:

3.根据权利要求1所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述一跳范围内第j个邻居节点的距离权重dj表示为:

4.根据权利要求2所述的跳频网络信道负载统计方法,其特征在于,所述第j个邻居节点设备的归一化接收机灵敏度...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵志勇毛忠阳王瑞潘耀宗徐建武
申请(专利权)人:中国人民解放军海军航空大学
类型:发明
国别省市:

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