近年来,战术互联网技术在军事信息化领域迅速发展。它是应用于战场环境下多跳的无中心的移动无线自组织网络,该网络可以实现战场复杂环境下的数据、话音和视频的一体化可靠传输。链路层接入访问控制协议决定了战术互联网中移动节点接入无线信道的方式和它们能获得的无线信道资源最大数量。优化接入控制协议可以有效的提高整个网络的性能。针对战术互联网接入控制协议的研究具有重要的理论和现实意义。本文主要针对战术互联网链路层的关键技术进行研究,重点研究了定向天线邻居发现算法、分布式动态时隙分配算法、链路管理和队列管理等。本文旨在设计一套基于定向天线空分复用思想的媒体接入控制协议,从而实现网络资源的高效重用,大幅提升战术互联网的性能。文章提出了基于定向天线的媒体接入控制协议(DMAC),具体围绕协议的系统结构设计、协议框架设计、运行逻辑设计和动态无线资源管理四个研究方向展开理论研究;改进了现有邻居发现算法、时隙分配算法、链路管理和队列管理。文章主要研究工作和成果包括以下几个方面:(1)创新性的设计了 DMAC协议,改进了链路层的帧结构,提出了全向天线与定向天线协同工作的双信道运行模式。这种设计既解决了全向天线传输速率低、网络容量小、干扰大的问题,又解决了定向天线的邻居发现时间复杂度高的问题。(2)改进了邻居发现算法。邻居发现是战术互联网组网的前提和基础,USAP等协议的邻居发现间隔时间较长,存在着逻辑邻居关系和实际邻居关系不同步的问题,DMAC协议有效的解决了这一问题。(3)优化了分布式的动态时隙分配算法,在USAP协议两跳外时隙复用的基础上,DMAC实现了一跳外的时隙复用,明显提高了无线信道的资源利用率,从而提升网络的吞吐能力。此外,本文还设计了控制信令的分组报文格式,解决了复杂战场环境下控制信令丢失导致的时隙资源冲突问题。为了对DMAC协议进行评价,本文在OPNET网络仿真平台下设计并实现了战术互联网高频组网波形的网络模型、节点模型、进程模型和天线模型。设计了多组仿真场景,将TDMA、USAP和本文提出的DMAC协议对比,收集并分析了三种协议的端到端延迟、吞吐量、时隙复用率、丢包率等重要网络性能参数。结果表明DMAC协议相比TDMA和USAP性能明显提升。