一种基于ALOHA时隙的多优先级控制协议设计与仿真.pdf

北京石油化工学院学报 第15卷第1期 V01．15No．1 of Instituteof Journal Beijing 2007年3月 Mar．2007 Petro—chemical Technology 一种基于ALOHA时隙的多优先级控制 协议设计与仿真* 刘荣华1’2 张 宁2 岑护平3 (1北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029；2北京石油化工学院自动化系， jE京102617；3北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100022) 摘 要 提出了一种基于时隙ALoHA的传输动态控制协议。系统信道分为数据信道和控 制信道，信道均以时隙划分，其在时隙边界上同步。而控制信道中时隙又进一步划分为多个子时隙。通过 建立一个离散马尔科夫链模型对其进行性能分析可知，它能够适用于实际塑料光纤接入网络中工作站数 量远远大于信道数的要求。由于在文献EI-I所述的控制协议的基础上加入了优先级的控制，它可以根据各 类业务对时延的不同要求进行优先级分配。仿真结果表明，此方案具有一定的合理性和可行性。 关 键 词时隙ALOHA；优先级控制；马尔科夫链模型；吞吐量；时延 中图法分类号TN915．6 塑料光纤由于具有带宽大、重量轻、价格低廉 ① ① 等其他传输介质不可比拟的优点，使其成为目前 ： ! 乃至将来一段时间非常理想的网络传输媒质。为 ④ ④ 了充分利用其带宽资源，并且符合实际的网络中 ⑨ ⑨ 工作站数量远大于信道数量以及多媒体信息对网 图1 系统的网络拓扑结构(M一曼M。) 络传输质量的要求，需要设计出一种符合上述实 t一1 际的网络传输控制协议。对于工作站没有优先级 假设系统的带宽被划分为(N+1)个信道， 的情况已有文献报道[1]。为了符合多媒体网络中 且每一信道所占带宽相同，分别为C：(i一0，1， 各类业务对信号传输量以及时延要求的不同，要 …，N)：其中一个c。作为控制信道，其余N个 考虑按业务的优先级进行信道的分配。 信道作为数据信道。网络中有优先级为i的工 笔者提出一种基于ALOHA时隙的多优先 作站数分别为M：(i一1，2，…，P)个，其中优先 级的控制协议，并且建立一个离散的马尔科夫链 级J优先于优先级J+1，优先级1的优先级最 模型来分析协议的性能并给出其仿真结果。 高。系统中所有的信道均以时隙划分，且在时 隙边界上同步。规定数据分组的长度固定，而 1 协议的基本思想