Métodos de asignación dinámica de intervalos de tiempo para redes de comunicaciones tácticas militares

摘要

Las redes de comunicaciones tácticas militares tienen como objetivo elintercambio de información entre un gran número de unidades tácticas dispersas en unárea, cada una de las cuales tiene un terminal para la transmisión de datos, optimizando las funciones militares operativas conjuntas. Link-16 es actualmente el estándar más avanzado de este tipo de redes de la OTAN. En esta red, a cada participante se le asigna un grupo de intervalos de tiempo (time slots) para transmitir sus mensajes. Existen tres modos de acceso a esos time slots: dedicado, por contienda y por reasignación de timeslots (Time Slot Reallocation).En el modo Time Slot Reallocation (TSR) se asigna un mismo conjunto de time slots a varios participantes en la red para la transmisión de sus mensajes, pero se vandistribuyendo dinámicamente de forma automática a cada unidad de acuerdo a susrequisitos de transmisión en cada periodo de reasignación. El algoritmo de asignaciónde time slots reside en cada terminal, que puede calcular qué time slots debe usar en elsiguiente periodo de reasignación de slots.Cuando la suma de las demandas de bloques de slots de todos los terminalesparticipantes en la red es menor que el número de bloques de slots disponible en elconjunto TSR, a cada terminal se le asigna un número de bloques de slots igual aldemandado, y no existe ningún conflicto. Pero si es mayor, a cada terminal se le asignaun número de bloques de slots proporcional al número demandado, con lo que se va creando una cola de mensajes sin poder transmitirse en cada terminal, ya que no todos los mensajes podrán transmitirse en el siguiente periodo de reasignación y tendrán que esperar a los siguientes periodos.El problema del algoritmo de reasignación actual es que permite conflictos en laasignación de bloques de slots. Además, intenta asignar el máximo número de bloquesde slots a las unidades con una mayor prioridad según un orden, con lo que, a lasunidades de menor prioridad les asigna un número bastante menor de bloques de slots.Esto quiere decir que la cola máxima de mensajes que no pueden ser transmitidos paraalgunos terminales es mucho mayor que para otros terminales.En esta Tesis se estudia la mejora del algoritmo TSR (Time Slot Reallocation) dereasignación dinámica de time slots para una red Link-16, en las dos situaciones posibles: que la suma de las demandas de bloques de slots de todos los terminales participantes en la red sea mayor que el número de bloques de slots disponible, o que sea menor.En el primer caso, se propone la utilización de diversas técnicas de OptimizaciónCombinatoria. Con ello, se pretende eliminar los casos de conflicto en la asignación yminimizar el valor medio de la cola máxima de mensajes no transmitidos en cada terminal participante, es decir, que las colas de mensajes no transmitidos en todos losparticipantes en una red se mantengan lo más pequeñas posibles en todos los periodosde reasignación.En el segundo caso, se propone la utilización de Técnicas Predictivas y Teoría de Juegos para asignar los bloques de slots que quedan sin asignar. Con ello se pretende minimizar el tiempo de transmisión de los mensajes para cada terminal participante en la red, desde que se demandan los slots hasta que se transmiten, ya que, al asignarle más bloques de slots, puede transmitir antes en el siguiente periodo de reasignación._____________________________________________