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基于TDMA短波通信网络的仿真
作者：张雅
来源：《现代电子技术》2012年第18期
摘要：以采用TDMA接入方式的无线短波通信网络为仿真对象，通过对TDMA工作原理的分析，根据TDMA工作方式，抽象出TDMA无线网络的行为模式，应用离散事件系统仿真方法中事件调度法仿真策略和面向对象建模方法，对其建立了仿真模型，进行了仿真流程的设计，并且介绍了在VC++下构建短波通信网络模型所需要的类定义。通过仿真数据的处理和分析，对影响网络性能的各个参数做出了相应的评价。
关键词：TDMA；调度仿真策略；无线网络；仿真模型
中图分类号：TN91934；TP393.11文献标识码：A文章编号：1004373X（2012）18004103
短波通信几乎是惟一能够提供抗毁的、廉价的远距并且带宽相对较宽的无线通信手段。因此对短波网络技术和性能的研究有着重要的意义[1]。目前，在军用短波组网中使用最多的协议还是TDMA[2]，所以本文主要针对TDMA的组网方式加以研究，由于无线短波网络非常复杂，网络行为具有随机性，故这里采用建立仿真模型的方法来研究网络性能。
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1TDMA无线短波网的行为模式
在建立仿真模型之前，首先要分析TDMA无线短波网的行为模式[3]。网络的行为可以视为按时序展开的一组事件[4 5]，这些事件导致状态迁移。无线短波网络的行为主要由以下事件构成：
（1）报文到达，由各从站节点产生报文，并在报文发送队列中进行排队。
（2）报文开始发送，指节点在本站点所分配的时隙发送报文，由主站接收报文，其他各站处于等待状态。
（3）报文发送完毕，当一个站点发送完报文后由拥有下一个时隙的站点发送报文，如果是本站点已无报文发送，则处于空闲状态，否则将继续准备发送报文。
（4）报文重发，当一个节点在本时隙发送报文时，时隙时间到，而报文没有发送完毕或者由于线路问题造成报文丢失时，则此节点将在下一个帧的自己所拥有的时隙重发此报文。
由此可见，仿真无线短波网络就是对报文的到达、传送、离开等事件构成的过程进行仿真。
2仿真系统设计与实现
2.1仿真模型[6]
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通过对TDMA网络行为模式的分析，假设仿真模型如下：
（1）各站点的报文到达是随机的，服从泊松分布。
（2）网络的拓扑结构采用总线型，在网中选出一个站点作为主站，实施对网络的组织与管理。这包括时钟同步、网络启动、用户入网、退网、时隙分配等管理。主站在每个帧周期开始的第一个时隙发送同步信号和时隙分配表，在每个帧周期结束的最后一个时隙为新站入网时隙，在该时隙中未入网的新站可向主站提出申请，由主站在下一帧中为其分配时隙。如果已经入网的某站准备退出网络，则该站在发送的数据帧中置退网申请，主站收到申请后在下一时帧中不再为该站分配时隙。
（3）一个站点在一个帧的循环周期内到达的报文在下一帧周期内在属于自己的时隙内将发送完毕。
（4）存放报文的缓冲区大小不限。
2.2仿真流程
根据仿真模型，采用离散事件的仿真方法和排队模型来对该网络进行仿真。对于报文到达、报文发送和报文接收这些事件，采用事件表法进行管理[79]。
