长时延环境网络多址接入关键技术研究

如何建立多用户、分配有限的信道资源，提高网络资源利用率，构建满足一定服务质量要求的多用户、多跳网，是水声网络、星间网络等具有长时延特征的多跳网络中极具挑战性的重要课题，本项课题拟提出一种新型的多簇、多节点网络多址接入方案。传统多址接入方案中，出发点是将碰撞信号看出干扰，避免信号碰撞，并且很少考虑用户的业务特征，或者简单的等效为泊松模型。针对TDMA-CDMA的多簇多节点接入网络，本课题提出在簇内的多节点时间片分配时引入信号适度碰撞，通过信号处理提取碰撞信号，利用节点间的传播时延和信号适度碰撞特征，提升系统的信道资源利用率，降低系统复杂度。为了解决整个网络的码片-时间片分配问题，将系统建模成一个二维资源矩阵预约和调度问题，并利用分布式最优化理论进行求解。本课题进一步研究网络突发业务建模，以及其对网络性能的影响。 本课题的研究成果将为长时延环境下高利用率、高可靠传输提供理论指导和解决方案。

以短波网络、水声网络为代表的长时延网络在安防、远洋、军事等领域有着广泛应用。被认为是最有效和经济的远程通信手段，广泛地应用于各个行业。但是长时延网络较低的频谱利用率和缺乏灵活性的频谱分配方式制约了长时延网络的进一步发展。如何建立多用户网络，分配有限的信道资源，提高网络资源利用率，构建满足一定服务质量要求的多用户、多跳网，是水声网络、星间网络等具有长时延特征的多跳网络中极具挑战性的重要课题，本项课题提出一种新型的多簇、多节点网络多址接入方案。在簇内的多节点时间片分配时引入信号适度碰撞，通过信号处理提取碰撞信号，利用节点间的传播时延和信号适度碰撞特征，提升系统的信道资源利用率，降低系统复杂度。本课题研究网络突发业务建模，以及其对网络性能的影响，将系统建模成一个二维资源矩阵预约和调度问题，并利用基于负载自适应的方式进行解决。为了提升系统资源利用效率，本课题还研究了网络时间同步算法，提出了基于侦听的多跳长时延网络时间同步算法。本课题的研究成果将为长时延环境下高利用率、高可靠传输提供理论指导和解决方案。