數據鏈無中繼組網方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于數據鏈系統的總體、數據鏈網絡組織、組網等相關的技術領域，尤其涉 及到數據鏈系統網絡的無線組網方式和擴大覆蓋范圍的方法，直接應用于戰術數據鏈系統 的設計與研制。
【背景技術】
[0002] 數據鏈是一種實時傳輸數字信息的信息系統。目前，常用的數據鏈有Link 4、 LinklULink 16和Link 22,工作頻段主要包括了 HF、UHF、Lx，組網方式主要包括點對點、 輪詢、組播和廣播。由于Lx、UHF工作頻段的視距通信的特性，為了擴大組網的覆蓋區域，只 有通過中繼方式才能實現。組網區域與中繼級數成正比，中繼級數越大，組網區域越大。同 時，隨著中繼級數的增大，系統可用的資源急劇下降。一級中繼時，系統可用資源降低到一 半左右，另一半的資源需用于支持一級中繼，二級中繼時，系統可用資源降低到三分之一左 右，另外三分之二的資源需用于支持二級中繼。
【發明內容】
[0003] 為了克服現有技術的不足，本發明提供一種數據鏈無中繼組網方式，既保證了數 據鏈系統的可用資源不降低，又能夠擴大數據鏈系統的組網區域。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：
[0005] (1)數據鏈終端工作后，檢測是否有外部時鐘同步信號輸入，若有，則以外部時鐘 同步信號為準校時，若沒有，數據鏈終端接收網內節點廣播的系統時間消息，解算出系統時 間，每位用戶在獲得系統時間后，都通過卡爾曼濾波算法估計自身時間與網絡基準時間的 誤差，誤差越大則時間等級越低，然后每位用戶向時間等級高的節點發送時間詢問消息，接 收時間詢問應答消息，消除掉傳輸時延后，計算出節點間的系統時間差，并對數據鏈終端進 行時鐘調整；
[0006] (2)若運動的網絡節點從一個數據鏈站點的通信覆蓋區域運動到另一個數據鏈站 點的通信覆蓋區域，則需要切換，進入步驟（3)，否則本發明結束；
[0007] (3)計算切換時機，首先給定一個切換門限Γ，然后實時計算運動網絡節點 的切換判決概率
【主權項】
1. 一種數據鏈無中繼組網方法，其特征在于包括下述步驟： (1) 數據鏈終端工作后，檢測是否有外部時鐘同步信號輸入，若有，則以外部時鐘同步 信號為準校時，若沒有，數據鏈終端接收網內節點廣播的系統時間消息，解算出系統時間， 每位用戶在獲得系統時間后，都通過卡爾曼濾波算法估計自身時間與網絡基準時間的誤 差，誤差越大則時間等級越低，然后每位用戶向時間等級高的節點發送時間詢問消息，接收 時間詢問應答消息，消除掉傳輸時延后，計算出節點間的系統時間差，并對數據鏈終端進行 時鐘調整； (2) 若運動的網絡節點從一個數據鏈站點的通信覆蓋區域運動到另一個數據鏈站點的 通信覆蓋區域，則需要切換，進入步驟（3)，否則本發明結束； (3) 計算切換時機，首先給定一個切換門限r，然后實時計算運動網絡節點的切 換判決概率
，比較p和r，若p>r，則判定機動平臺需 要進行越區切換，進入步驟（4);否則不需要進行越區切換；其中，CI、3、Y分別為 權重系數，d為機動平臺與數據鏈地面站點的距離，R為數據鏈地面站點的覆蓋區域 的半徑，Q為通信質量，定義為一個固定周期內接收機動平臺的消息數量，（^為標準通 信質量，定義為一個固定周期內應接收機動平臺的消息數量，d'為機動平臺與以往切 換點的中心間的距離，
，其中，（X，y，z)為機動平臺的位
置，7 _、為先驗切換點的區域的幾何中心的位置，y,z)
(XpypZi)為n個先驗切換點的位 置； (4) 計算各個地面站點的站點選擇判決概率p(Sn)，選擇p(Sn)值最大的地面站點SnS 機動平臺將要選擇切換到的地面站點；
其中，Sn為第n個數據鏈地面站點；a'、@'、y'、S'分別為權重系數；dn為機動平 臺與第n個數據鏈地面站點的距離；Rn為第n個數據鏈地面站點的覆蓋半徑；Qn為通信質 量，定義為一個固定周期內第n個數據鏈地面站點接收機動平臺的消息數量；f#(Xq)為先驗 站點選擇因子；en為表示機動平臺運動航向與第n個數據鏈地面站點的夾角；
，其中，（x，y，z)與（xn，yn，zn)分別是機動平臺與 第n個數據鏈地面站點的地理坐標；
1其中，mn(p)為單位時間內第n個數據鏈地面站點接收到機動平臺的消 息數量；
其中，xqS要查詢的站點實例；V為成功 的切換實例集合；V為集合V中的切換實例；{((cKxyXi))為距離懲罰因子，表示k個近鄰對 判決的影響程度，
【專利摘要】本發明公開了一種數據鏈無中繼組網方法，其首先數據鏈網絡中的各個用戶分別進行初始化，然后采用綜合自動同步技術進行校時，當所有用戶完成校時工作后，意味著全網用戶實現同步，用戶間可以建立通信連接。數據鏈網絡中的移動用戶時刻監視自身狀態，若發現滿足切換條件，立刻觸發切換流程。本發明既保證了數據鏈系統的可用資源不降低，又能夠擴大數據鏈系統的組網區域。
【IPC分類】H04J3-06
【公開號】CN104579531
【申請號】CN201410827462
【發明人】張世祥, 孫杰, 潘博文, 唐軍, 馬歡
【申請人】中國電子科技集團公司第二十研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日