發(fā)布時(shí)間：2017-10-07 20:00

  本文關(guān)鍵詞：跨洋民用航空自組網(wǎng)路由協(xié)議研究

  更多相關(guān)文章： 航空自組網(wǎng) 跨層 多路由 負(fù)載均衡

【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,為乘客提供寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)已經(jīng)逐漸成為民航業(yè)的趨勢(shì)。目前,民航客機(jī)在跨洋飛行中主要通過衛(wèi)星中繼進(jìn)行通信,但是衛(wèi)星鏈路具有時(shí)延大、帶寬小、價(jià)格高昂等缺點(diǎn)。通過航空自組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨洋民用航空寬帶移動(dòng)通信逐漸成為了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是,跨洋民用航空自組網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,節(jié)點(diǎn)高速移動(dòng),帶寬受限等特點(diǎn),傳統(tǒng)的無線自組網(wǎng)路由協(xié)議并不適用。因此,針對(duì)跨洋民用航空自組網(wǎng)的特點(diǎn)和需求設(shè)計(jì)可靠、高效的路由協(xié)議具有重要的意義。本文分析了跨洋民用航空自組網(wǎng)的特點(diǎn),總結(jié)了國(guó)內(nèi)外航空自組網(wǎng)路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀,并深入研究了MRPPS路由協(xié)議(Multipath Routing Protocol based on Path Stability,基于路徑穩(wěn)定性的多徑路由協(xié)議)的工作機(jī)制。針對(duì)MRPPS協(xié)議的局限性,本文提出了一種基于跨層的改進(jìn)路由協(xié)議(CL-MRPPS,Cross Layer based MRPPS)。本文的主要研究工作如下:①實(shí)現(xiàn)了跨層負(fù)載感知和并行多徑路由負(fù)載均衡。MRPPS協(xié)議只使用一條主路徑傳輸數(shù)據(jù),當(dāng)主路徑失效后才啟用備用路徑,因此在高負(fù)載的情況下表現(xiàn)不理想。針對(duì)上述局限性,CL-MRPPS協(xié)議采用跨層設(shè)計(jì)的思想,從數(shù)據(jù)鏈路層提取節(jié)點(diǎn)接口隊(duì)列的長(zhǎng)度,實(shí)現(xiàn)負(fù)載感知,并設(shè)計(jì)了多路由之間負(fù)載均衡的算法,通過并行多徑路由策略實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。②改進(jìn)了多路徑之間的相關(guān)性。MRPPS協(xié)議的主備路徑之間重合度較高,不利于負(fù)載均衡。CL-MRPPS協(xié)議在路由發(fā)現(xiàn)階段采用最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)的策略,只轉(zhuǎn)發(fā)路徑質(zhì)量最優(yōu)的路由發(fā)現(xiàn)分組。同時(shí),節(jié)點(diǎn)只保存來自同一鄰居節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)分組中路徑質(zhì)量最優(yōu)的,保證多條路徑之間具有不同的下一跳,降低了多條路徑之間的相關(guān)性。③對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了多接口多信道的擴(kuò)展。本文將信道劃分為若干個(gè)子信道,同一節(jié)點(diǎn)的不同路徑使用不同信道傳輸數(shù)據(jù),從而減輕了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)對(duì)信道的競(jìng)爭(zhēng),提高了并行多路由的效率。④設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。從節(jié)點(diǎn)模型的多接口多信道擴(kuò)展、前向路由建立、反向路由建立、路由維護(hù)、數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果表明,在跨洋民用航空自組網(wǎng)中,CL-MRPPS協(xié)議可以有效地提高分組投遞率和網(wǎng)絡(luò)吞吐量,減小平均傳輸時(shí)延并改善時(shí)延抖動(dòng),是一種可靠、高效的跨洋民用航空自組網(wǎng)路由協(xié)議。
【關(guān)鍵詞】：航空自組網(wǎng) 跨層 多路由 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN915.04;V243.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 課題來源及研究意義10
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)概要11-13
• 2 航空自組網(wǎng)路由協(xié)議研究綜述13-21
• 2.1 航空自組網(wǎng)13-17
• 2.1.1 航空自組網(wǎng)的基本概念和結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.2 航空自組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性14-15
• 2.1.3 航空自組網(wǎng)的研究現(xiàn)狀15-17
• 2.2 航空自組網(wǎng)的路由協(xié)議17-20
• 2.2.1 無線自組網(wǎng)的路由協(xié)議研究現(xiàn)狀17-18
• 2.2.2 航空自組網(wǎng)的路由協(xié)議研究現(xiàn)狀18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 3 MRPPS路由協(xié)議的分析21-35
• 3.1 MRPPS協(xié)議機(jī)制的研究21-28
• 3.1.1 鄰居檢測(cè)21-23
• 3.1.2 路由發(fā)現(xiàn)23-27
• 3.1.3 路由維護(hù)27-28
• 3.1.4 多徑路由28
• 3.2 MRPPS協(xié)議的局限性分析28-33
• 3.2.1 多徑路由的相關(guān)性問題28-32
• 3.2.2 主路徑的負(fù)載問題32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-35
• 4 基于跨層的MRPPS路由協(xié)議改進(jìn)設(shè)計(jì)35-41
• 4.1 多徑路由的相關(guān)性的改進(jìn)35-37
• 4.2 基于跨層的多徑路由策略的改進(jìn)37-40
• 4.2.1 基于跨層的負(fù)載感知37
• 4.2.2 基于跨層的多信道機(jī)制37-39
• 4.2.3 負(fù)載均衡策略39-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 CL-MRPPS協(xié)議的實(shí)現(xiàn)41-55
• 5.1 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)模型的多接.多信道改進(jìn)41-44
• 5.2 路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)44-53
• 5.2.1 前向路由的建立44-46
• 5.2.2 反向路由的建立46-50
• 5.2.3 路由維護(hù)50-51
• 5.2.4 數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-55
• 6 仿真與性能分析55-69
• 6.1 NS2仿真工具的介紹55-56
• 6.1.1 NS2的概述55
• 6.1.2 NS2的仿真流程55-56
• 6.2 仿真場(chǎng)景及參數(shù)設(shè)置56-58
• 6.3 仿真結(jié)果分析58-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 7 總結(jié)和展望69-71
• 7.1 全文總結(jié)69
• 7.2 展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄A 作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目77

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