基于状态响应的分组预约多址接入协议研究

2012-05-04赵尚弘

计算机工程与设计 2012年6期

关键词：系统

肖楠，梁俊，柏鹏，赵尚弘

（1.空军工程大学电讯工程学院，陕西西安710077；2.空军工程大学理学院，陕西西安710053）

0 引言

低轨卫星通信系统是实现全球无缝覆盖的最佳选择。多址接入技术是卫星通信的关键技术之一，其性能直接影响到系统容量、网络结构、带宽和频谱的利用率、通信服务质量、控制策略、设备复杂度及系统成本等［1－2］。具有阻滞状态的分组预约多址接入（packet reservation multiple access with hindering state，PRMA－HS）协议最早由Enrico Del Re等针对低轨道卫星通信系统提出，该协议增加了阻滞状态，从而克服了低轨道卫星传输时延（round trip delay，RTD）与地面蜂窝网相比较大的问题，被认为是最适合低轨卫星通信系统的多址接入协议之一［3－5］。

双稳态性（bistable behavior）是影响PRMA－HS协议稳定性的重要因素［6－7］。Onozato等利用突变理论对S－Aloha协议中双稳态问题进行了研究，指出发送允许概率的静态性是导致系统双稳态问题的重要原因［8］。经典PRMA－HS协议中终端发送允许概率pv是固定不变的。

研究表明，当系统其它参数固定时，pv是制约协议性能的关键参数。为了消除系统的双稳态问题，进一步提高协议性能，pv应该能够根据系统负载情况进行自适应动态调整。

本文出了一种基于状态响应的动态调整分组发送允许概率的改进型PRMA－HS协议，理论分析和实验仿真表明，改进后的协议能够消除系统的双稳态问题，且其在分组丢弃概率及系统吞吐量上较经典PRMA－HS协议有明显的提高。