在軍事通信中,戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)是為保障戰(zhàn)術兵團、部(分)隊實施戰(zhàn)斗指揮而建立的通信網(wǎng)絡,它為諸軍種、兵種遂行戰(zhàn)術作戰(zhàn)行動,實施戰(zhàn)場信息傳送與分發(fā)提供基本通信手段,其地位與作用在信息化條件下的戰(zhàn)爭中越來越突出,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中起著重要的作用。使用跨層優(yōu)化技術能夠打破傳統(tǒng)的網(wǎng)絡結構,實現(xiàn)網(wǎng)絡各層的信息共享,減少開銷、提高網(wǎng)絡性能,更加適用于復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境。因此,針對戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)的跨層優(yōu)化關鍵技術研究具有重要的理論和實際意義。寬帶網(wǎng)絡波形(Wideband Network Waveform, WNW)是當前美軍最新一代戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)中最重要和最復雜的波形,它采用無中心節(jié)點的動態(tài)時分多址方式組網(wǎng),具有可臨時組織、高度移動性、時隙資源復用和高吞吐量等特點,在實戰(zhàn)中獲得了良好的應用。本文以寬帶網(wǎng)絡波形為對象,重點研究了寬帶網(wǎng)絡波形的跨層優(yōu)化關鍵技術。本文首先對WNW協(xié)議棧結構進行分析,重點對鏈路層使用的USAP協(xié)議和路由層使用的OLSR路由協(xié)議進行研究,總結出可以通過跨層進行優(yōu)化的問題：(1)網(wǎng)絡層和鏈路層進行了不必要的重復交互以完成鄰居發(fā)現(xiàn)過程；(2)OLSR路由使用的路由度量并不適用于復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境。針對以上問題,本文提出了WNW的跨層優(yōu)化設計方案：(1)獲取物理信道信息,計算鏈路層的傳輸參數(shù)；(2)通過網(wǎng)絡層和鏈路層共享鄰居信息,對OLSR路由協(xié)議進行簡化改進；(3)使用鏈路層計算出的傳輸參數(shù),為路由協(xié)議設計出考慮短時鏈路質量的路由度量。該方案通過WNW物理層、鏈路層和網(wǎng)絡層之間的信息共享,對OLSR路由協(xié)議進行改進,目的是減少網(wǎng)絡路由開銷、降低網(wǎng)絡延時,提高系統(tǒng)吞吐量。本文最后使用OPNET仿真軟件實現(xiàn)WNW的跨層優(yōu)化設計方案,并與使用不同路由度量的OLSR路由協(xié)議進行對比分析。實驗結果表明：在戰(zhàn)場環(huán)境下,使用跨層優(yōu)化的路由協(xié)議的網(wǎng)絡穩(wěn)定性較高,并且減少了路由開銷,降低了網(wǎng)絡延時,提高了系統(tǒng)吞吐量。本文對WNW跨層優(yōu)化關鍵技術的研究有助于戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)的研制和發(fā)展,并為無線網(wǎng)絡跨層設計提供了一種思路,對我軍戰(zhàn)術無線通信網(wǎng)絡的發(fā)展具有重要的參考價值。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：E96
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 本課題的研究背景及意義
    1.2 本課題的研究進展
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 本課題的研究內(nèi)容
    1.4 本文的組織結構
2 寬帶網(wǎng)絡波形綜述
    2.1 WNW概述
        2.1.1 WNW的技術指標
        2.1.2 WNW的功能
        2.1.3 WNW的協(xié)議框架
    2.2 USAP協(xié)議概述
        2.2.1 USAP協(xié)議的相關概念
        2.2.2 USAP協(xié)議的基本思想
        2.2.3 USAP協(xié)議的基本流程
        2.2.4 USAP協(xié)議的鄰居發(fā)現(xiàn)
    2.3 OLSR路由協(xié)議概述
        2.3.1 OLSR協(xié)議的分組格式
        2.3.2 OLSR協(xié)議算法描述
    2.4 本章小結
3 寬帶網(wǎng)絡波形跨層設計
    3.1 跨層優(yōu)化方法概述
        3.1.1 跨層優(yōu)化設計的意義
        3.1.2 跨層優(yōu)化設計方法
    3.2 寬帶網(wǎng)絡波形跨層設計
        3.2.1 總體跨層設計方案
        3.2.2 速率自適應
        3.2.3 基于跨層改進的OLSR路由協(xié)議CL-OLSR
        3.2.4 OLSR路由協(xié)議路由度量設計
    3.3 本章小結
4 CLM-OLSR仿真建模及性能分析
    4.1 仿真工具簡介
    4.2 WNW仿真系統(tǒng)結構
        4.2.1 WNW網(wǎng)絡模型設計
        4.2.2 WNW節(jié)點模型設計
        4.2.3 WNW進程模型設計
    4.3 ETX-OLSR的實現(xiàn)
    4.4 仿真參數(shù)配置和仿真對象
        4.4.1 仿真參數(shù)配置
        4.4.2 仿真分析指標
    4.5 仿真結果及性能分析
        4.5.1 非戰(zhàn)場環(huán)境網(wǎng)絡性能仿真
        4.5.2 戰(zhàn)場惡劣環(huán)境網(wǎng)絡性能仿真
        4.5.3 仿真結果總結及分析
    4.6 本章小結
5 總結與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集

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