协同作战信息系统（CEIS）网络管理研究

摘要

协同作战信息系统(CEIS，Cooperative Engagement-Information System)是一种集大容量高速率战术通信、高精度导航与定位、高可靠性识别于一体的综合战术系统。CEIS可以实现对战场上传感器信息的快速共享，对战术指挥起着关键作用。 CEIS包括物理层和网络管理层，本文在给定物理层参数的基础上，研究并设计了CEIS系统的网络管理方案。首先论述了美军协同作战能力(CEC，CooperativeEngagement Capability)的功能和关键技术，这对CEIS系统有一定借鉴意义。在此基础上设计了CEIS网络管理的总体方案，提出了网络管理中的初始化、新结点入网和信道资源分配等技术的解决方案，并从理论分析和仿真验证角度来论证方案的可行性，结果表明设计方案满足技术指标和系统要求。 CEIS可以看成一种基于定向天线的非竞争TDMA无线自组织网，针对竞争式随机接入无线网络，本文提出SSDMAC/DA算法，能够有效的解决第一类隐藏终端问题和“聋子”问题，仿真结果表明该算法在平均吞吐量和平均端到端时延上有更好的性能。

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第一章绪论

1.1协同作战背景介绍

1.2美军CEC系统介绍

1.2.1 CEC系统的发展历史

1.2.2 CEC系统的组成

1.2.3 CEC系统的战术应用

1.2.4 CEC系统的未来发展趋势

1.3本文的章节及其安排

第二章CEIS网络总体方案设计

2.1 CEIS总体设计方案

2.1.1系统组成

2.1.2 CEIS网络结点设备组成

2.1.3 CEIS网络体系结构

2.1.3 CEIS网络的业务分析

2.2 CEIS网络管理方案

2.2.1 CEIS网络管理的设计思想

2.2.2 CEIS网络的工作过程

2.3 CEIS时帧和时隙结构

第三章CEIS网络管理方案详细设计

3.1 CEIS网络的初始化方案

3.1.1 CEIS网络的邻居发现

3.1.2 CEIS网络的初始化方案

3.2 CEIS网络的新结点入网方案

3.3 CEIS网络信道资源分配方案

3.4 CEIS网络管理方案仿真设计

3.4.1仿真架构设计

3.4.2仿真模型搭建

3.4.3 CEIS初始化方案仿真结果

第四章基于IEEE 802.11的采用定向天线的DMAC协议

4.1 IEEE 802.11协议中引入定向天线的优势

4.1.1暴露终端问题的解决

4.1.2隐藏终端问题的解决

4.1.3远距传输

4.2 DMAC协议概述

4.2.1前提假设

4.2.2物理载波侦听和退避

4.2.3信道的预约过程

4.2.4 DNAV表

4.2.5 DMAC协议产生的新问题和解决方案

4.3 SSDMAC/DA算法

4.3.1天线模型

4.3.2 RTS/CTS的帧格式

4.3.3报文的交互过程

4.3.4 SSDMAC/DA算法

4.3.5算法仿真分析

结束语

致谢

参考文献

在读期间研究成果