部队无线移动自组织网路由协议的研究与实现

摘要

Interact和移动通信的结合是近年来通信技术研究的热点问题，把数据业务扩展到无线移动环境更加引人瞩目。无线移动自组织网是实现这一目标的理想形式，它在军事和商业领域发挥着重要的作用，被看作是未来军用通信系统的重要组成部分。其中，无线移动自组织网路由协议的研究是目前一个主要发展方向，也是军事通信领域研究的重点。 无线移动自组织网技术是一种节点可任意移动、拓扑结构高度变化、没有预设网络基础设施的无线网络技术。这种无线网络具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，因此，在军事通信中的野外侦察联络、独立战斗群通信、舰队战斗群通信、无人侦察与情报传输等场合得到了广泛应用。 本文对目前几种典型无线移动自组网路由协议的特征和性能进行了分析研究，介绍了它们的工作过程、设计思路和解决策略。同时还提出了部队无线移动自组织网路由设计应满足的条件。 本文首先针对野战环境下无线移动自组织网有动态变化的拓扑结构、单向信道的存在以及有限的无线传输带宽等特点，提出了通过调整节点发射功率来动态适应网络半径变化的方案；其次针对步兵侦察分队和装甲车辆群作战的工作特点，分别提出了基于动态链路参数的M-QoS路由协议和基于位置预测的RETP路由协议。通过NS2仿真软件进行了相应的仿真实验，验证了这些方案的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2无线自组网概述

1.2.1无线自组网概念

1.2.2无线自组网结构

1.3无线自组网的提出和发展

1.4部队无线自组网

1.4.1部队无线自组网的特点

1.4.2部队无线自组网的主要服务数据

1.5研究内容和论文组织

第二章Ad Hoc网络路由协议基础

2.1Ad Hoc网络路由协议面临的问题及设计需求

2.2 Ad Hoc网络路由协议的分类

2.2.1表驱动路由协议

2.2.2按需驱动路由协议

2.2.3其它几种路由协议

2.3几种典型路由协议的性能比较

2.4部队Ad Hoc网路由协议设计的几个难点问题

2.5小结

第三章部队Ad Hoc网节点的能量控制

3.1野战指挥网络的结构特点

3.2我军战术级指挥结构特点

3.3 NS2与网络协议仿真

3.3.1 NS2简介

3.3.2 NS2的层次结构

3.3.3 NS网络仿真

3.4分群结构描述

3.4.1部队Ad Hoc网采用分群结构的优势

3.4.2分群结构的网络模型

3.5分群中的节点传输能量控制

3.5.1分群的能量控制

3.5.2动态调整分群尺度的算法

3.6小结

第四章战术侦察分队的Ad Hoc网路由协议

4.1 Ad Hoc网中的QoS路由

4.1.1 Ad Hoc网模型

4.1.2 Ad Hoc网的QoS度量

4.1.3 Ad Hoc网QoS路由状态信息的维护

4.1.4 QoS在Ad Hoc网设计中的难点分析

4.1.5 Ad Hoc网的QoS支持框架

4.2部队Ad Hoc网QoS路由算法

4.2.1高层QoS保障机制

4.2.2网络层QoS保障机制

4.2.3部队Ad Hoc网采用的链路指标

4.2.4链路的权值

4.3部队Ad Hoc网QoS路由协议描述

4.3.1路由请求

4.3.2路由分组转发

4.3.3路由公告

4.3.4减少路由开销

4.3.5路由请求和维护

4.4协议的有效性分析与实验模拟

4.4.1陈旧信息的影响

4.4.2通信方式对带宽的影响

4.4.3网络性能仿真

4.5 小结

第五章装甲车辆群的Ad Hoc网路由协议

5.1装甲车辆群位置信息的确定

5.1.1装甲车辆群的运动特点

5.1.2对个体节点的精确定位

5.2车辆移动位置预测的理论依据

5.2.1两节点间最大路由保持时间LET的估计

5.2.2相邻两节点的最大保持连通时间

5.3基于位置预测的Ad Hoc网路由算法性能

5.3.1部队Ad Hoc网算法

5.3.2部队Ad Hoc网的结构图

5.3.3部队Ad Hoc网的拓扑图

5.3.4路由表和路由树

5.3.5路由的建立

5.3.6路由的维护

5.4网络性能仿真

5.4.1仿真环境和参数结构

5.4.2仿真结果

5.5 小结

第六章结语

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢