基于数据链的组网路由技术研究

摘要

数据链自登上军事舞台开始，就成为当今军用信息技术的核心之一，并引起了各国的高度研究关注。数据链应用于复杂的战场网络中，网络资源有限，传统数据链组网路由开销较大，不利于战术信息的传递。Ad hoc网络具有的快速自组织无中心的网络特性，使得基于Ad hoc网络的数据链组网路由技术成为当前军事技术研究的热点之一。
　　本文首先对经典的军事移动组网路由协议和Ad hoc网络下路由协议进行了研究。从源路由产生的方式可将Ad hoc网络的路由协议分为:表驱动路由协议、按需路由协议和混合式路由协议。表驱动路由协议具有较大的路由开销而按需路由协议具有较大的传送时延，而考虑到数据链网络的应用环境和对实时性的要求，这两类路由协议都不适用于数据链网络。而混合式路由协议(ZRP)结合两类路由协议的优点，更适用于数据链网络。本文将ZRP路由协议作为主要研究对象，将其应用到数据链网络组网。
　　其次，本文详细研究设计了数据链网络下ZRP协议中域内路由协议和域间路由协议的流程算法，包括路由消息的结构，路由请求和路由回复的流程算法。之后，在OMNeT++网络仿真平台对数据链网络进行建模仿真。对ZRP路由协议的有效性进行了验证，并对比仿真分析了ZRP路由协议与经典的军事组网路由协议在不同环境下的性能表现。仿真结果表明，ZRP路由协议下数据链网络的路由开销有所减少，且在密集快网络下，ZRP路由协议下数据链网络在建立时间、平均端对端时延及分组交付率上的表现都要优于经典的军事组网路由协议。
　　最后，本文针对ZRP路由协议采用预置域半径对网络性能限制的问题，在ZRP路由协议的基础上提出了域半径可调的动态ZRP协议(D-ZRP)。重点分析了节点的速度及密度对路由协议的影响，并选取这两个参数设计了域半径调节器，并对比仿真分析了D-ZRP协议与ZRP协议下网络的性能。仿真结果表明:在稀疏慢网络中两种路由协议下的网络的性能相差不大，但在密集快网络中，D-ZRP协议下网络的性能要优于ZRP协议下的网络性能。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景及意义

1．2数据链概述

1．2．1数据链定义及特点

1．2．2数据链发展

1．3 Ad hoc网络概述

1．3．1 Ad hoc网络历史及发展

1．3．2 Ad hoc网络特点

1．4主要内容及章节安排

第2章经典移动组网路由协议

2．2 Ad hoc网络经典路由协议

2．2．1表驱动路由协议

2．2．2按需路由协议

2．2．3几种典型路由协议比较

2．2．4混合式路由协议

2．3本章小结

第3章基于ZRP的数据链网络路由设计

3．1数据链网络路由特点

3．2域内路由协议(IARP)设计

3．2．1路由表结构

3．2．2 IARP路由请求流程设计

3．2．3 IARP路由回复流程设计

3．2．4 IARP路由协议运行举例

3．3域间路由协议(IERP)设计

3．3．1 IERP路由请求流程设计

3．3．2 IERP路由回复流程设计

3．4本章小结

第4章数据链网络ZRP路由协议仿真分析

4．1网络建模

4．1．1 OMNeT++网络仿真平台

4．1．2数据链网络建模

4．2性能指标选取

4．3网络仿真分析

4．3．1仿真场景设置

4．3．2路由表有效性

4．3．3路由建立时间

4．3．4业务量对路由性能的影响

4．3．5移动速度对路由性能的影响

4．3．6节点密度对路由性能的影响

4．4本章小结

第5章改进型ZRP路由协议

5．1 ZRP路由协议的不足及改进

5．1．1 ZRP路由协议的不足

5．2 D-ZRP路由协议分析

5．2．1移动速度对路由稳定性的影响

5．2．2节点密度对路由开销的影响

5．3域调节器设计

5．3．1调节流程

5．3．2域调节运行示例

5．4仿真分析

5．4．1不同移动速度下D-ZRP的路由性能

5．4．2不同密度下D-ZRP的路由性能

5．5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢