数据链无中继组网方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数据链系统的总体、数据链网络组织、组网等相关的技术领域，尤其涉 及到数据链系统网络的无线组网方式和扩大覆盖范围的方法，直接应用于战术数据链系统 的设计与研制。
【背景技术】
[0002] 数据链是一种实时传输数字信息的信息系统。目前，常用的数据链有Link 4、 LinklULink 16和Link 22,工作频段主要包括了 HF、UHF、Lx，组网方式主要包括点对点、 轮询、组播和广播。由于Lx、UHF工作频段的视距通信的特性，为了扩大组网的覆盖区域，只 有通过中继方式才能实现。组网区域与中继级数成正比，中继级数越大，组网区域越大。同 时，随着中继级数的增大，系统可用的资源急剧下降。一级中继时，系统可用资源降低到一 半左右，另一半的资源需用于支持一级中继，二级中继时，系统可用资源降低到三分之一左 右，另外三分之二的资源需用于支持二级中继。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种数据链无中继组网方式，既保证了数 据链系统的可用资源不降低，又能够扩大数据链系统的组网区域。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
[0005] (1)数据链终端工作后，检测是否有外部时钟同步信号输入，若有，则以外部时钟 同步信号为准校时，若没有，数据链终端接收网内节点广播的系统时间消息，解算出系统时 间，每位用户在获得系统时间后，都通过卡尔曼滤波算法估计自身时间与网络基准时间的 误差，误差越大则时间等级越低，然后每位用户向时间等级高的节点发送时间询问消息，接 收时间询问应答消息，消除掉传输时延后，计算出节点间的系统时间差，并对数据链终端进 行时钟调整；
[0006] (2)若运动的网络节点从一个数据链站点的通信覆盖区域运动到另一个数据链站 点的通信覆盖区域，则需要切换，进入步骤（3)，否则本发明结束；
[0007] (3)计算切换时机，首先给定一个切换门限Γ，然后实时计算运动网络节点 的切换判决概率
【主权项】
1. 一种数据链无中继组网方法，其特征在于包括下述步骤： (1) 数据链终端工作后，检测是否有外部时钟同步信号输入，若有，则以外部时钟同步 信号为准校时，若没有，数据链终端接收网内节点广播的系统时间消息，解算出系统时间， 每位用户在获得系统时间后，都通过卡尔曼滤波算法估计自身时间与网络基准时间的误 差，误差越大则时间等级越低，然后每位用户向时间等级高的节点发送时间询问消息，接收 时间询问应答消息，消除掉传输时延后，计算出节点间的系统时间差，并对数据链终端进行 时钟调整； (2) 若运动的网络节点从一个数据链站点的通信覆盖区域运动到另一个数据链站点的 通信覆盖区域，则需要切换，进入步骤（3)，否则本发明结束； (3) 计算切换时机，首先给定一个切换门限r，然后实时计算运动网络节点的切 换判决概率
，比较p和r，若p>r，则判定机动平台需 要进行越区切换，进入步骤（4);否则不需要进行越区切换；其中，CI、3、Y分别为 权重系数，d为机动平台与数据链地面站点的距离，R为数据链地面站点的覆盖区域 的半径，Q为通信质量，定义为一个固定周期内接收机动平台的消息数量，（^为标准通 信质量，定义为一个固定周期内应接收机动平台的消息数量，d'为机动平台与以往切 换点的中心间的距离，
，其中，（X，y，z)为机动平台的位
置，7 _、为先验切换点的区域的几何中心的位置，y,z)
(XpypZi)为n个先验切换点的位 置； (4) 计算各个地面站点的站点选择判决概率p(Sn)，选择p(Sn)值最大的地面站点SnS 机动平台将要选择切换到的地面站点；
其中，Sn为第n个数据链地面站点；a'、@'、y'、S'分别为权重系数；dn为机动平 台与第n个数据链地面站点的距离；Rn为第n个数据链地面站点的覆盖半径；Qn为通信质 量，定义为一个固定周期内第n个数据链地面站点接收机动平台的消息数量；f#(Xq)为先验 站点选择因子；en为表示机动平台运动航向与第n个数据链地面站点的夹角；
，其中，（x，y，z)与（xn，yn，zn)分别是机动平台与 第n个数据链地面站点的地理坐标；
1其中，mn(p)为单位时间内第n个数据链地面站点接收到机动平台的消 息数量；
其中，xqS要查询的站点实例；V为成功 的切换实例集合；V为集合V中的切换实例；{((cKxyXi))为距离惩罚因子，表示k个近邻对 判决的影响程度，
【专利摘要】本发明公开了一种数据链无中继组网方法，其首先数据链网络中的各个用户分别进行初始化，然后采用综合自动同步技术进行校时，当所有用户完成校时工作后，意味着全网用户实现同步，用户间可以建立通信连接。数据链网络中的移动用户时刻监视自身状态，若发现满足切换条件，立刻触发切换流程。本发明既保证了数据链系统的可用资源不降低，又能够扩大数据链系统的组网区域。
【IPC分类】H04J3-06
【公开号】CN104579531
【申请号】CN201410827462
【发明人】张世祥, 孙杰, 潘博文, 唐军, 马欢
【申请人】中国电子科技集团公司第二十研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日