基于OPNET与HLA的战术通信网OLSR路由协议仿真研究

摘要

作为二十世纪最伟大的发明之一，计算机互联网已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分，它不仅提高了人们日常的生活质量，而且在现代的军事战争领域计算机互联网占有的地位如同古时的冷兵器，世界大战时的飞机坦克等，甚至起作用还要远大于这些实在的武器装备。从美国成为世界军事大国以来，它从未停止甚至减慢过对计算机互联网在军事作战方面的应用，从海湾战争、伊拉克战争、甚至美军对萨达姆、拉登等恐怖分子的追捕，无一不运用现代的战术通信互联网将实时的作战信息或恐怖分子的藏匿信息数据传送到美军司令部，美军正是运用这准确的消息实施了正确地军事动作，从而打击了恐怖组织，保护了国家和人民的安全[1]。
　　在战术通信网仿真中，战斗目标的移动速度、方位等状态都是时刻改变的，为了满足仿真的要求，如果在网络建模阶段将作战对象的所有状态值都设定好是不可取的，不能形象的模拟网络场景，它最大的特点是具有其显著的“动中通”，因此网络仿真软件需要有与用户交互的接口，从而可以通过与仿真用户的交互通信更好的模拟拓扑变化、参数修改、进行接近真实网络的仿真场景。因此世界各军事强国都将其看作是现代战争的取胜之匙，并投入巨资进行研究。
　　本文开始先介绍了计算机互联网和计算机仿真的原理和发展现状，然后又参照经典的无线互联网模式的特点研究新的无线自组网即战术通信网的网络体系结构，并详细对比了它的五层结构与经典的OSI七层结构之间的区别于联系;之后研究了战术通信网的数据链路层主要采用的协议—时分复用技术(TDMA)，并对新设计的战术通信网的通信时隙进行了介绍;接下来，又研究了适应无线组网而生的网络层路由协议OLSR路由协议的特点及其适用性;然后，介绍了新型战术通信网的联合仿真的HLA（高级体系结构）技术和仿真平台OPNET软件，之后将运用HLA的规则建立了OPNET仿真邦员和控制台仿真邦员，之后研究了半实物仿真的原理方法以及OPNET的HLA接口模块的工作原理，为实现原有的仿真系统加入到HLA体系结构下进行新老联合仿真提供了理论支持。最后编程实现了多个OPNET的仿真邦员在网络层里配置的OLSR路由协议的节点与控制台实行的联合仿真，能实现控制台控制仿真邦员的仿真，能够查看仿真结果并采集仿真数据。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的结构安排

2 战术通信网关键技术研究

2．1 五层战术通信网络体系结构

2．2 战术通信网数据链路层协议研究

2．2．1 TDMA协议简介

2．2．2 TDMA协议优点

2．3 战术通信网OLSR路由协议研究

2．4 OLSR协议数据结构与算法描述

2．4．1 协议数据部分格式

2．4．2 链路感知

2．4．3 邻居侦听

2．4．4 MPR选择

3 HLA关键技术与网络仿真平台

3．1 HLA及其关键技术

3．1．1 HLA简介

3．1．2 HLA的组成部分及其体系结构

3．2 HLA规则

3．2．1 联邦管理

3．2．2 声明管理

3．2．3 对象管理

3．2．4 所有权管理

3．2．5 时间管理

3．2．6 数据分发管理

3．3 运行支撑环境RTI

3．3．1 RTI体系结构

3．3．2 RTI配置文件

3．4 网络仿真平台

3．4．1 网络仿真原理与方法

3．4．2 OPNET Modeler概述

3．4．3 OPNET Modeler的架构

3．4．4 仿真数据采集与分析

4 战术通信网通信协议设计与仿真实现

4．1 标准MPR选择算法的实现

4．2 OLSR协议功能算法描述

4．3 战术通信网TDMA协议设计

4．4 战术通信网主体框架模型的设计

4．4．1 战术通信网的建模

4．4．2 仿真数据的统计与收集

5 基于HLA的OPNET仿真邦员的建模与设计

5．1 OPNET modeler HLA模块说明

5．2 modeler邦员开发

5．2．1 定义类映射文件

5．2．2 定义类型

5．2．3 对象和属性映射

5．2．4 交互和参数映射

5．2．5 PM模块接口约束

5．3 OPNET仿真邦员的建模与实现

5．3．1 OPNET邦员的组成

5．3．2 OPNET建模仿真

5．3．3 控制台程序设计

5．3．4 联邦集成运行实验

6 总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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