大规模战术互联网快速规划系统研究与实现

摘要

战术互联网(Tactical Internet，TI)是以无线通信和互联网技术为基础，将战术无线电台、路由器和战术终端等计算机软件和硬件设备有机地互联在一起的，面向数字化战场的一体化战术通信系统。战术互联网能够在指挥控制平台、机动作战部队、情报信息系统与后端通信保障系统之间提供可靠的态势感知和指挥控制数据信息传输功能。
　　随着无线通信技术的不断发展和广泛应用，现代战术互联网的规模不断扩大，为战术互联网快速组网带来新的困难与挑战，例如IP地址编址问题、节点连通关系问题、战术业务规划问题等。采用传统的人工手动部署方式，不仅会消耗大量人力，而且会增加设计规划周期，从而不能够满足大规模战术互联网快速组网的需求。因此，采用计算机辅助工具进行高效、合理地规划，对快速构建大规模战术互联网具有重要意义。
　　本文首先总结归纳了战术互联在规划过程中需要考虑的因素，结合美国现代战术互联网的总体特征和组网特点，主要针对大规模、多层级、异构型的战术互联网快速规划问题进行了研究。然后，在分析战术互联网组织结构的基础上，提出了一种基于战术建制的分级分域快速组网方案，并且设计了相应的规则，包括战术建制组网规则、节点命名规则、IP地址编址规则、连通关系规则，以及通信业务流规则。其次,基于以上设计方案和规则，以典型的师级战术互联网为研究对象，设计了一种以实际需求为驱动的大规模战术互联网快速规划流程和方法，并且以此为依据，基于ODK(OPNET Development Kit)编程实现了大规模战术互联网快速规划系统，通过该平台不断迭代、递归，灵活设计网络方案，以加快网络规划流程，提高战术互联网组网效率。最后，采用OPNET网络仿真软件对规划结果进行仿真验证，仿真结果证明了战术互联网规划方案的正确性与有效性，能够实现网络的互联互通，并且能够满足不同规模战术互联网的网络性能需求。
　　本文对大规模战术互联网快速规划的研究，有助于指导现代战术互联网体系架构的设计与优化，有助于提高战术互联网的可用性和可靠性，对战术互联网的发展具有重要的参考价值。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 课题研究背景及意义

1．2课题研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 课题研究内容

1．4 本文组织结构

2 大规模战术互联网规划要素

2．1 网络组织结构

2．1．1 作战规模

2．1．2 地理位置

2．1．3 连通关系

2．2 网络协议栈

2．2．1 协议体系结构

2．2．2 链路层协议

2．2．3 路由协议

2．2．4 战术业务

2．3 网络性能评估指标

2．4 本章小结

3 大规模战术互联网快速组网方案规则设计

3．1 战术建制组网规则

3．2 通信节点命名规则

3．3 IP地址编址规则

3．4 连通关系规则

3．5 通信业务流规则

3．6 本章小结

4 大规模战术互联网快速规划系统设计与实现

4．1 大规模战术互联网规划系统软件框架

4．1．1 OPNET Modeler简介

4．1．2 ODK简介

4．2 大规模战术互联网快速规划流程设计

4．2．1 网络需求分析与建立

4．2．2 规划节点协议栈参数

4．2．3 构建仿真模型

4．2．4 仿真验证

4．3 大规模战术互联网快速规划系统实现流程

4．3．1 网络创建向导

4．3．2 通信节点协议参数部署

4．3．3 连通矩阵管理

4．3．4 仿真验证

4．4 大规模战术互联网规划场景验证

4．4．1 网络规划速度验证

4．4．2 组网方案仿真验证

4．4．3 网络性能仿真分析

4．5 本章小结

5 工作总结与未来展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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