基于灾难救援的异构无线Ad hoc网络的设计与实现

摘要

近些年，世界各国自然灾害、人为灾害频发，面对这些突发事件时，如何快速地组建高效、可靠的应急通信网络为救援工作提供服务已经成为值得深入研究解决的技术问题。
　　与国外发达国家相比，当前我国现有的应急通信技术手段相对落后，现有的通信基础设施（主要是公共通信网络和公共传媒网络）很可能在灾难发生时遭到破坏，从而无法为灾难救援提供数据通信。无线自组织网络以其不依赖基础设施支持的特点，非常适合于在灾难救援环境中使用，因此综合考虑救援环境与各种无线自组织网络通信技术构建异构无线救援通信网络就成为本文研究的关键。
　　在分析灾难救援环境的特点与需求的基础上，综合WiFi与ZigBee这两种无线自组织网络通信技术，本文提出一种适合灾难环境并可快速搭建异构无线救援通信网络的设计方案。
　　本文首先介绍并分析了国内外相关研究进展，选择适合救援环境的无线网络技术、给出异构无线救援网络的拓扑结构从而构建整个异构无线网络。接下来，针对异构无线救援网络所涉及的三个主要部分:异构无线协议转换网关、异构Adhoc网络中网络寻址与数据路由的实现以及对ZigBee网络中可移动节点的访问控制等进行需求分析，并依次给出解决措施。最后，完成异构无线救援通信网络的设计实现，模拟灾难场景搭建网络测试环境，对本文设计实现的异构无线灾难救援通信网络进行测试和验证。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题研究背景

1．2．1 主要的网络通信技术

1．2．2 灾难救援的特点和需求

1．3 相关的研究现状

1．4 论文的研究目标和主要工作

1．4．1 本论文的研究目标

1．4．2 课题解决的关键技术

1．4．3 本论文的安排

第2章 异构无线灾难救援网络的整体设计

2．1 异构无线救援网络拓扑模型

2．2 异构无线救援网络需要解决的关键问题

第3章 异构无线Ad hoc网络的详细设计

3．1 异构无线协议转换网关的设计

3．1．1 协议转换与数据封装格式

3．1．2 发送端网关模块的设计与功能描述

3．1．3 接收端网关模块的设计与功能描述

3．2 异构Ad hoc网络中网络寻址与数据路由

3．2．1 同构网络中的数据路由

3．2．2 异构网络中的数据路由

3．3 ZigBee网络中可移动节点访问控制

3．3．1 ZigBee网络中可移动节点IPv6地址的分配

3．3．2 ZigBee网络中可移动节点的控制

第4章 异构无线Ad hoc网络的实现

4．1 异构无线协议转换网关的实现

4．1．1 基本模块的实现

4．1．2 发送端网关中功能模块的实现

4．1．3 接收端网关中功能模块的实现

4．2 异构Ad hoc网络中网络寻址与数据路由的实现

4．3 ZigBee网络中可移动节点访问控制的实现

4．3．1 可移动节点IPv6地址的分配的实现

4．3．2 可移动节点远程访问控制服务接口的实现

第5章 测试与分析

5．1 实验硬、软件与网络环境的搭建

5．2 实验测试内容

5．2．1 协议转换网关的连通性测试

5．2．2 路由寻址与数据转发测试

5．2．3 可移动ZigBee节点可访问性测试

5．3 实验总结

第6章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 未来展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间所取得的学术成果