VDL Mode 4中改进长传输协议.pdfVIP

1 VDL Mode 4 中改进的长传输协议 李献昌，刘凯，张军 北京航空航天大学电子信息工程学院，北京（100083 ） E-mail ：lixianchang@ 摘 要：本文为VDL Mode 4 提出了一种改进的长传输协议，包括绑定发送和重传两种机制。 在绑定发送机制中，控制报文与已有预约时隙的报文（DATA 、CTS 和ACK 报文）绑定发 送，这样可以减少 RTS 报文的碰撞，降低控制开销，提高成功预约发送时隙的概率。在重 传机制中，当收方在预约时隙中没有收到DATA 报文时，它将在最初为ACK/NACK 报文预 约的时隙中向发方发送CTS 报文，重新为DATA 和ACK 报文预约时隙，从而避免了RTS 报文的重传，减小了 DATA 报文的时延。仿真结果表明，与原协议相比，改进的长传输协 议可以提供较高的信道吞吐量以及较低的平均报文时延、平均报文碰撞率和控制开销。 关键词：VDL Mode 4 ；长传输协议；绑定发送；重传 为了解决 RTS 报文碰撞引发的系统传 引言 输效率降低的问题，本文提出了一种改进的 现有航空通信技术中，甚高频数据链 长传输协议。改进的协议将 RTS 报文捎带 （VHF Digital Link ，VDL ）与高频数据链 在已有预约时隙的报文 （DATA 、CTS 和 （HF Digital Link ）相比具有数据传送速率 ACK 报文）中发送，这样可以降低RTS 报 大的特点，与超高频数据链（UHF Digital 文的碰撞率，减小DATA 报文时延。此外， Link ）相比具有通信距离远的优势，因此它 当收方在预约时隙中没有收到 DATA 报文 在军航和民航系统中获得了广泛应用。目前 时，它将在最初为ACK/NACK 报文预约的 [1] 。其 已经提出了四种模式的甚高频数据链 时隙中向发方发送CTS 报文，重新为DATA 中，VDL Mode 4 采用自组织时分多址 和ACK 报文预约时隙，从而避免了RTS 报 （S-TDMA）信道接入机制，可以提供广播 文的重传，减小了DATA 报文的时延。 式自动相关监视 （ADS-B ）以及空空、空地 本文其余各部分的安排如下：第一部分 数据通信[2] ，而其它三种模式只提供空地数 介绍了原有长传输协议；第二部分提出了改 据通信。由于VDL Mode 4 具有高度的自组 进的长传输协议，重点描述了 RTS 报文的 织特性，使得由该模式组成的数据链网络是 绑定发送机制和新的重传机制；第三部分仿 新航行系统 （通信、导航、监视/ 空中交通 真比较了改进协议和原协议；第四部分总结 管理，CNS/ATM ）的整体解决方案之一。 了全文。 VDL Mode 4 提供了短传输和长传输两 种点到点通信协议[3] 。短传输协议采用数据- 1 长传输协议 确认 （DATA-ACK ）的一次握手机制进行数 1.1 数据发送过程 据通信，适合传送较小的数据报文。长传输 长传输协议同IEEE 802.11 分布式协调 协议采用发送请求- 清除请求- 数据- 确认 [4] 。如图1 所示，当某站