战术数据链中,媒体访问控制(Medium Access Control, MAC)协议确定了节点接入共享信道的方式和所能获得的信道资源,其性能的优劣对战术数据链系统性能有着直接的影响。其中,时分多址接入(Time Division Multiple Access, TDMA)技术具有良好的抗截获和抗干扰能力,组网灵活,在战术数据链中得到广泛应用。如何设计有效的时隙分配协议以优化系统性能是TDMA的关键技术问题,因此,本文以战术数据链时隙分配协议为研究对象,通过对其设计与评价方法的研究,给出能够较好地满足特定网络环境下战术需求的时隙分配协议。本文的主要研究工作和成果包括以下几个方面:1)战术数据链时隙分配协议设计与评价方法研究为进行战术数据链时隙分配协议设计,基于对时隙分配问题及时隙分配协议设计影响因素的分析,提出了三阶段时隙分配协议设计策略。该策略主要通过初始求解、动态调整与优化、方案生成三个阶段进行时隙分配协议设计,以满足节点报文传输的动态时隙需求。为进行战术数据链时隙分配协议评价,建立了时隙分配协议评价指标,设计了时隙分配协议仿真评价框架,并对其中的仿真模型需求及框架运行流程进行了论述。2)战术数据链动态时隙分配协议研究战术数据链传统集中式轮询协议不能很好地满足节点报文传输的动态时隙需求,为此,本文提出了一种集中式动态时隙分配协议——自适应轮询协议(Adaptive Polling MAC Protocol, APMP)。通过基于报文队列长度、报文优先级和时延要求的自适应轮询机制,APMP能够以较大概率选择具有较多高优先级报文的节点进行轮询,进而提高信道利用率和提供业务区分服务。同时,APMP还提供了从站的加入和退出机制,在满足节点随机出入网的战术需求的同时还可以解决节点超出主站覆盖范围而造成的空轮询问题。分布式时隙分配协议便于满足战术数据链分布式应用需求,然而,现有分布式时隙分配协议无法较好地适应节点时隙需求的动态变化,并且,时隙分配过程复杂,无法较好地满足节点随机出入网需求。为此,本文提出了一种分布式动态时隙分配协议——自适应帧长动态时隙分配协议(Adaptive-frame-based Dynamic Slot Assignment Protocol,ADSAP)。该协议无需中心控制节点,具有随机出入网功能,同时,基于特殊的时帧结构,该协议在进行动态时隙分配时能够自动扩展和收缩时帧长度,可更好地适应节点时隙需求的动态性。3)战术数据链混合时隙分配协议研究为改善战术数据链动态时隙分配协议对负载和节点密度变化的适应性,对战术数据链混合时隙分配协议进行了研究。通过对战术数据链中业务特点的分析,将报文流划分为固定报文流和随机报文流,并设计了相应的报文流模型。在此基础上,提出了一种混合时隙分配协议——面向报文流的混合时隙分配协议(Message-streams Oriented Hybrid Slot Assignment Protocol,MOHSAP)。在该协议中,固定报文流采用固定时隙分配方式,分配过程不依赖具体的拓扑信息;随机报文流采用动态时隙分配方式,分配过程需要一定的拓扑信息。因此,该协议是一种同时具有固定时隙分配协议和动态时隙分配协议特点的混合时隙分配协议。此外,MOHSAP还具备冲突检测和处理机制,能够有效解决动态时隙分配带来的时隙冲突问题。4)战术数据链时隙分配协议建模与仿真研究为对提出的战术数据链时隙分配协议进行评价,设计并实现了战术数据链协议仿真平台,给出了仿真平台的运行流程。在多种工具的支持下,战术数据链协议仿真平台主要由数据库模块、想定生成模块、仿真配置与运行模块以及结果分析模块组成,能实现对不同时隙分配协议的建模与仿真。然后,基于该仿真平台,建立了无线链路模型、报文生成模型、移动模型以及不同时隙分配协议下的节点模型,并通过不同的实验设计,分别对本文提出的三种时隙分配协议进行了仿真评价。