统计优先级多址接入协议的改进与仿真

来源：电讯技术杂志2022年第10期北京时间：

作者：吴皓威,吕顺兴,张扬,欧静兰

单位：(1.重庆大学 a.微电子与通信工程学院;b.通信与测控中心,重庆 400044;2.空天地网络互连与信息融合重庆市重点实验室,重庆 400044;重庆大学 微电子与通信工程学院,重庆 400044)

摘要：统计优先级的多址接入（Statistical Priority-based Multiple Access，SPMA）协议的优良性能符合未来数据链的发展趋势。经典的SPMA协议中存在固定门限设置导致的吞吐量下降、退避时间设置过于简单和低优先级分组“饥饿”等三个问题。针对这些问题，提出了统计差值退避算法和虚拟时间戳排队算法。统计差值退避算法使用负载统计量和优先级门限的差值，计算出合理的分组退避时间。虚拟时间戳排队算法根据接入带宽的最低要求，按照虚拟完成时间大小进行分组接入。结合这两个算法，设计了基于SPMA的介质访问控制层改进协议，并使用OPNET软件对改进协议进行了仿真。仿真结果表明，相比于SPMA协议的传统算法，改进协议的系统吞吐量更大且更稳定，优先级平均时延更低，同时保证了低优先级业务的最小带宽接入需求。

关键词：无线自组织网络；多址接入协议；统计优先级多址接入(SPMA)；统计差值；虚拟时间戳；

基金资助：重庆市科技创新专项院士基金(cstc2017zdcy-yszx0008)