基于Ad Hoc的海上移动通信协议的研究

摘要

目前我国海上通信网络比较复杂，VHF通信是语音和数据传输的主要手段之一。随着通信业务量的增加，现有的VHF网络结构，已不能满足当前海上移动通信日益增长的需要。 Ad Hoc网络有独立组网、无中心、自组织等特点，结合海上移动通信的特点，在船舶正常交通管理和有紧急安全事故发生时，可建立一种能快速展开的可靠的海上移动通信网络。 本文首先介绍了Ad Hoc网络的概念和目前主要的研究领域以及我国当前海上通信的研究现状和本文的主要内容和工作； 接着阐述了Ad Hoc网络的原理，包括Ad Hoc网络的发展历史、Ad Hoc网络的基本内容及其特点以及当前Ad Hoc网络研究的热点问题； 第三章主要是描述Ad Hoc网络的路由协议。首先介绍了路由协议的分类，然后对这些协议的性能作了比较，之后重点介绍了DSR、AODV和ABR三种按需路由协议和协议的路由建立过程及其优缺点； 第四章介绍了海上移动Ad Hoc网络的IP地址分配技术，包括海上通信环境对地址分配提出的基本要求和海上移动通信IP地址分配算法优越性评价标准和几种算法，着重介绍了预测分配法； 最后介绍了网络仿真软件，详细介绍了OPNET的主要特性、关键技术、仿真流程和设计方法，并对部分路由协议和地址分配协议的性能作了仿真对比。 本文在DMU-V.Dragon Simulation System(大连海事大学船舶操纵模拟器)平台上，实现了船只之间数据信息(报文)的收发和转发，通过修改程序，改变船只之间的位置和距离信息等，实现了船只间报文经过多跳的收发，初步完成了海上移动Ad Hoc网络的数据通信功能，并对DSR、AODV和ABR三种按需路由协议在海上移动Ad Hoc网络中船只数量和船速变化的情况下的性能以及预测分配法和冲突检测法在Ad Hoc网络中不同的船只密度下的性能作了仿真，得出了相应的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 Ad Hoc网络的定义

1.2 Ad Hoc网络的应用研究

1.3我国当前海上通信领域的研究现状

1.4本文研究的主要内容及主要工作

第2章Ad Hoc网络的原理

2.1 Ad Hoc网络简介

2.2 Ad Hoc网络的内容和特点

2.2.1 Ad Hoc网络的基本内容

2.2.2移动Ad Hoc网络的特点

2.3 Ad Hoc网络的研究热点

第3章海上移动Ad Hoc网络路由协议

3.1路由协议简介

3.2 Ad Hoc网络路由协议的分类

3.2.1 Ad Hoc网络中路由协议设计面临的主要问题:

3.3.2 Ad Hoc网络路由协议的分类

3.3.3 Ad Hoc网络路由协议的性能比较

3.3 Ad Hoc网络的按需路由协议

3.3.1 DSR协议

3.3.2 AODV协议

3.3.3 ABR协议

第4章海上移动Ad Hoc网络IP地址分配技术

4.1海上通信环境对IP地址分配的基本要求

4.1.1海上移动通信IP地址分配的基本要求

4.1.2 IP地址的几个相关定义

4.1.3 IP地址分配在海上通信环境中面临的问题

4.2海上移动通信IP地址分配算法

4.2.1算法优越性评价标准

4.2.2算法介绍

4.3预测分配法

4.3.1预测分配法简介

4.3.2预测分配协议

第5章OPNET仿真及软件实现

5.1仿真简介

5.2网络仿真

5.2.1网络仿真的背景和意义

5.2.2四种网络设计方法的比较

5.2.3当前主要的几种网络仿真工具

5.3 OPNET仿真

5.3.1 OPNET仿真简介

5.3.2 OPNET Modeler的主要特性

5.3.3 OPNET Modeler关键技术

5.3.4 OPNET Modeler进行仿真的流程

5.3.5 OPNET Modeler仿真和分析阶段设计方法

5.4几种路由协议和地址分配协议的仿真

5.4.1三种路由协议的仿真比较

5.4.2两种地址分配协议的仿真比较

第6章系统的软件设计和实现

6.1 V.Dragon 2000-A船舶操纵模拟器简介

6.2系统的网络构成

6.3海上移动Ad Hoc网络船只间的数据通信

6.3.1移动Ad Hoc网络船只间数据通信的流程

6.3.2 SOCKET编程和数据通信实现

第7章结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

研究生履历