短波令牌环协议组网算法的改善.pdf

《短波令牌环协议组网算法的改善.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、V01．34No．368舰船电子工程ShipElectronicEngineering总第237期2014年第3期短波令牌环协议组网算法的改善+李灿于奇刘夏宁(武汉船舶通信研究所武汉430205)摘要令牌环协议在网络负载比较重的情况下可以提供有效的介质接入控制。然而在带宽资源极其有限的短波条件下，令牌环的组网和维护是极为关键的问题‘“。论文针对现有令牌环组网的算法进行了分析，并提出了一种更高效的组网算法，改善了在节点较多且激活间隔时间较小的时候令牌环组网的性能。关键词短波；令牌环；MAC；网络中图分类号TN915．04B01：

2、10．3969／j．issnl672—9730．2014．03．018ImprovementofJoiningAlgorithmofHigh·-frequencyToken·-ringProtocolLICanYUQiLIUXianing(WuhanMaritimeCommunicationResearchInstitute．Wuhan430205)AbstractTokenpassingcanprovideefficientmediumaccesscontr01inheavilyloadednetworks．However，

3、withthelimitedbandwidthofhigh-frequency，themanagementoverheadisrequiredinformingandaringoftoken-passingismain—tained．Inthispaper，currentjoiningalgorithmisanalyzed，andanimprovementismadeontheperformanceofmultinodeswithlittleintervalofactivation．KeyWordshigh-frequency

4、，token-ring，MAC，networkClassNunli挎rTN9】5．041引言随着信息时代的飞速发展，短波组网通信的研究与应用越来越重要。我们知道短波具有电离层反射的传输特性[2]，因此短波通信可以不使用任何中继器就能在超视距的范围内通信，这是其它任何频段都无法做到的。当前就国内外短波通信发展来看，国内的院校及科研院所均在开展短波通信组网的研发工作，希望实现短波通信向着网络通信一体化的方向发展，通过使用发展成熟的TCP／IP协议族构建短波IP网络，采用IP协议将其与地面InterNet网络及卫星网络统一起来，组成

5、信道多元化的联合高频广域网。例如，美军在短波无线通信网络中，引入NATO(北约组织)的STANAG5066c3]标准实现海军舰对舰及舰对空的电子邮件的传输。STANAG5066标准定义了一个典型的短波IP网络，实现了OSI七层模型中的物理层、数据链路层及部分网络功能。STANAG5066标准对HFCSMA、HFTDMA和HFTRP[4]协议分别进行了阐述。但是由于CSMA对带宽资源利用率不高，这样，CSMA在带宽资源本来就有限的短波组网通信中的应用受到极大限制。同时因为在短波无线通信中，时间同步存在很大问题，TDMA也不太适合

6、短波通信[5]，目前STANAG5066标准还没有实现HFTDMA协议。而短波令牌环是无竞争的组网协议，频带利用率高，提供QoS[6

7、。然而由于短波信道的特性，令牌环的组网和维护仍然是令牌环协议的关键问题[7]。本文将着重讨论令牌环协议的组网算法问题。*收稿日期：2013年9月5日，修回日期：2013年10月17日作者简介：李灿，男，硕士研究生，研究方向：短波组网协议，网络协议。于奇，男，研究员，副总工程师，研究方向：通信与信息系统，信号与信息处理等。刘夏宁，男，硕士，助理工程师，研究方向：网络协议，linux嵌入式编程。20

8、14年第3期舰船电子工程2短波令牌环协议1)协议概述短波令牌环属于无竞争模式MAC层组网协议，通过建立逻辑令牌环实现对短波信道资源的使用和管理。令牌环上每个节点都知道自己的前驱节点和后继节点，当节点收到前驱节点的令牌后，开始在规定的时间内发送数据，然后再将令牌传递给它的后继节点。如果节点发送数据的时间超出规定的时间长度，则被迫终止发送数据，而将令牌传向其后继节点。依次类推，同一令牌环上的节点按照接收令牌的次序，轮流使用同一个短波信道[8~9]。一旦逻辑令牌环建立起来，环上节点在规定的令牌持有时间内按照令牌传递的顺序发送数据。令

9、牌环上每个节点享有同等带宽和发送权，不存在竞争和冲突，同时降低了节点接人的等待时延，提高了信道利用率。2)令牌环组网流程短波令牌环是自组织的，当一个节点激活后，会在某个指定的频率上监听一段时间(定时器A)，这段时间它不会有任何动作，除非它收到其它节点的邀请人环令牌(Solic