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战术通信Ad Hoc网络是分布式网络,网络节点之间通过动态组网建立通信链路,因此广泛应用于抢险救灾、军事战场等需要快速动态建网的场合。参考外军宽带网络波形(Wideband Network Waveform,WNW)中链路层使用的统一时隙分配(Unifying Slot Assignment Protocol,USAP)协议,本文主要针对战术通信Ad Hoc网络中基于分布式的时分多址(Time Division Multiplex Access,TDMA)的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议进行研究与设计实现,具有重要的实际工程应用价值。首先,本文研究了现有分布式TDMA MAC协议算法,对多跳网络中传输调度问题及分布式时隙分配问题进行研究。对典型的动态TDMA协议进行分析比较,重点对USAP协议及其衍生协议、ASAP协议进行分析,为下一步研究奠定基础。第二,基于经典USAP协议框架,结合IEEE 802.11协议,设计了完整可实现的USAP协议,包括帧结构中时帧和时隙数目等关键参数的确定、关键参数与网络拓扑的关系、分布式本地时隙更新算法、针对不同网络流量情形下的帧类型与帧格式、控制时隙与数据时隙长度等设计。第三,针对战术通信Ad Hoc网络快速动态组网的要求,对USAP协议进行了改进,提出了一种适用于动态拓扑变化场合的E-USAP协议。该协议的核心是通过改变帧结构中控制时隙数目,减小控制信息的交互周期,对网络拓扑的动态变化作出快速反应。分析和仿真表明改进后的协议在静态网络拓扑条件下,能够减小网络组建时间,使节点快速入网;在动态网络拓扑条件下,改进后协议具有比原有USAP协议更好的吞吐量和时延性能。最后,对所设计的完整USAP协议进行工程实现与测试。通过设计一种主从同步策略实现了网络时隙同步功能;针对所设计的帧结构,给出具体的MAC头信息及帧格式信息;对协议进行总体设计与实现,并编写函数实现代码。基于E34-TTL-100无线串口模块以及linux软件平台,搭建了协议实现与测试环境,对协议在静态模式下的组网功能进行了测试。