[发明专利]一种针对跨域网络的多址调度方法

说明书

针对天临空地海一体化跨域互联网络子网内具有网络异构、大时空尺度、高动态、业务多样、网络资源有限等特点，提供一种针对跨域网络的多址调度方法。该方法结合跨域网络组网通信需求，建立典型竞争机制、均分机制、预约机制等资源调度机制时延与资源效率模型，分析不同资源调度机制在不同子网内与子网间适用性，设计结合竞争与预约的混合资源调度机制以及结合竞争与均分的混合资源调度机制，进一步提升系统实时性、稳定性与有效性。

技术领域

本发明涉及一种针对跨域网络的多址调度方法。

背景技术

目前组网与资源调度机制包括竞争、非竞争与混合等。关于竞争类机制，《Amodified 802.11protocal applicated in spare wireless local area network》基于IEEE 802.11协议，改进设计了卫星编队网络中的MAC协议，并在不同的参数(包括时隙长度、最短帧间间隔、最小竞争窗口、帧长度、业务量)配置情况下，对网络吞吐量、信道利用率、时延、丢包率等性能进行了仿真分析，该协议在轻度和中度负载下都有效地降低了冲突概率，且时延较小。但当负载过大时，卫星编队网络的时延很大，且丢包率很高。美军战术目标瞄准网络技术(Tactical Targeting Network Technology，TTNT)采用基于优先级概率统计的多址接入(Statistic priority-based multiple access，SPMA)协议，根据当前信道负载统计信息对应的门限阈值来控制其是否接入网络，即根据信道负载的升高逐步减少低优先级分组的发送机会，从而合理地控制信道负载，减少发送碰撞概率。关于非竞争类机制，《小卫星星群自组网MAC协议研究》针对主从异构型空间通信面临的网络自组形成、主节点失效时的网络重构和介质访问的调度分配三个问题，提出了一种3D MAC协议，通过簇首可变机制、分轮选举机制和基于预约分时的随机访问机制，满足小卫星星群在主从异构型空间通信需求下的自组网功能特点。但是该协议有一个假设的前提要求任意两个节点在物理层上是可通的，因此这个改进的协议对应用场景有很高的约束，扩展性不强。

由此可以看出，现有技术对于建网、入网机制设计与优化的研究较少，且对于业务传输优化的研究所针对的通信场景过于理想化，并未结合跨域特征进行联合考虑。

因此，设计一种适应于立体栅格式跨域网络是快速组建网络并保证数据有效可靠传输的一个重要研究课题。目前尚没有合适的适用于立体栅格式跨域网络的多址调度机制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了针对天临空地海一体化跨域互联网络子网内具有网络异构、大时空尺度、高动态、业务多样、网络资源有限等特点，提供一种针对跨域网络的多址调度方法。该方法结合跨域网络组网通信需求，建立典型竞争机制、均分机制、预约机制等资源调度机制时延与资源效率模型，分析不同资源调度机制在不同子网内与子网间适用性，设计结合竞争与预约的混合资源调度机制以及结合竞争与均分的混合资源调度机制，进一步提升系统实时性、稳定性与有效性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种针对跨域网络的多址调度方法，将跨域网络分为多个子网；

子网内的调度包括如下步骤：

控制消息发送采用选举机制，某节点选举成功后，该节点进入退避状态，退避结束后继续参与选举竞争；退避结束后，根据该节点获得的邻居节点的调度信息确定合法的竞争集合，利用伪随机哈希混合函数与竞争节点展开选举，若选举失败，重新确定竞争集合再次执行选举，直到该节点选举成功；

数据消息发送采用预约机制，预约方式通过握手过程完成；

子网间的调度包括如下步骤：