移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network,MANET)作為一種新型網(wǎng)絡(luò),憑借其靈活、部署方便等特性在軍事通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,MANET對(duì)協(xié)議的性能提出了更高的要求。正因如此,研究人員提出了分簇式移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Clustered Mobile Ad Hoc Network)架構(gòu),其將整個(gè)MANET從邏輯上劃分成多個(gè)簇群,并在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。所在實(shí)驗(yàn)室其他研究人員設(shè)計(jì)開發(fā)了基于簇的移動(dòng)組網(wǎng)協(xié)議(Cluster-based Mobile Networking Protocol,CMNP),并在 OPNET 仿真平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了 CMNP 協(xié)議模型。CMNP協(xié)議由分簇式時(shí)分多址協(xié)議(Clustered Time Division Multiple Address,C-TDMA)和分簇式優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(Clustered Optimized Link State Routing,C-OLSR)協(xié)議組成。在此基礎(chǔ)上,本文主要對(duì)基于VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床技術(shù)進(jìn)行深入研究,并在VxWorks操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了 CMNP協(xié)議模型。本文著重介紹了 C-TDMA協(xié)議的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),并對(duì)其中狀態(tài)同步機(jī)制、模擬分片機(jī)制和模擬收發(fā)信機(jī)的實(shí)現(xiàn)作詳細(xì)介紹。最終,通過在分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床系統(tǒng)上對(duì)C-TDMA協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)驗(yàn),并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。驗(yàn)證了 C-TDMA協(xié)議的功能,并根據(jù)性能分析結(jié)果提出了相應(yīng)的優(yōu)化建議。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:實(shí)現(xiàn)了一個(gè)快速的由仿真到實(shí)現(xiàn)的方法,解決了仿真和實(shí)現(xiàn)之間脫節(jié)的問題,同時(shí)驗(yàn)證了協(xié)議由仿真到實(shí)現(xiàn)再到仿真這一閉環(huán)迭代過程;在 VxWorks 操作系統(tǒng)上設(shè)計(jì)開發(fā)了 OPNET(Optimized Network Engineering Tools)通用仿真模型支持庫(kù);在分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了 C-TDMA協(xié)議,并對(duì)協(xié)議功能和性能加以驗(yàn)證。設(shè)計(jì)和開發(fā)OPNET通用仿真模型支持庫(kù)的目的是:解決OPNET仿真平臺(tái)和分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)制、API以及代碼結(jié)構(gòu)等方面的不一致問題,為VxWorks操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)OPNET仿真模型提供了開發(fā)基礎(chǔ)。該支持庫(kù)不僅設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了通用API,還實(shí)現(xiàn)了以下功能:包相關(guān)操作、中斷控制器、有限狀態(tài)機(jī)以及參數(shù)配置等功能。這使得基于OPNET仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的仿真模型可以直接在VxWorks操作系統(tǒng)中運(yùn)行,不必做任何修改。通過在仿真和實(shí)現(xiàn)之間添加分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床對(duì)協(xié)議的研究,解決了仿真和實(shí)現(xiàn)之間脫節(jié)的問題,加快了協(xié)議迭代的過程。分簇網(wǎng)實(shí)驗(yàn)床作為CMNP協(xié)議研究的輔助工具,具有靈活、方便、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),而且比OPNET仿真平臺(tái)更加接近于真實(shí)環(huán)境,對(duì)推進(jìn)CMNP協(xié)議開發(fā)和應(yīng)用過程有著重要的意義。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

Ｎｅｔｗｏｒｋ，邋ＭＡＮＥＴ）孕育而生，ＭＡＮＥＴ是一種由移動(dòng)主機(jī)組成的不依賴基礎(chǔ)設(shè)施逡逑或集中管理設(shè)備的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)。逡逑以移動(dòng)蜂窩網(wǎng)為代表的有中心的組網(wǎng)方式和ＭＡＮＥＴ組網(wǎng)方式如圖１－１所示，逡逑其主要差別在于有無中心控制節(jié)點(diǎn)。集中式控制網(wǎng)絡(luò)在快速部署時(shí)會(huì)受到限制，逡逑而ＭＡＮＥＴ可以臨時(shí)、快速和自組網(wǎng)絡(luò)，不需要基礎(chǔ)設(shè)施的支持，在軍事網(wǎng)、臨逡逑時(shí)組網(wǎng)中占有很大優(yōu)勢(shì)。逡逑１逡逑

邐’逡逑＾邋網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)邐、、邐－－’逡逑圖１－３網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ逡逑對(duì)分簇網(wǎng)負(fù)載均衡技術(shù)的研宄，主要解決隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大而導(dǎo)致的擴(kuò)展性逡逑差的問題。傳統(tǒng)平面式ＭＡＮＥＴ路由協(xié)議主要采用優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議［１９］逡逑（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ邋Ｌｉｎｋ邋Ｓｔａｔｅ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＯＬＳＲ）、動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議［２０】（Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｓｏｕｒｃｅ逡逑Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＤＳＲ）與無線自組網(wǎng)按需平面距離向量路由協(xié)議［２１］邋（Ａｄ邋ｈｏｃ邋Ｏｎ－ｄｅｍａｎｄ逡逑Ｄｉｓｔａｎｃｅ邋Ｖｅｃｔｏｒ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＡＯＤＶ）。文獻(xiàn)［２２］提出了基于ＤＳＲ路由協(xié)議開發(fā)的基于逡逑簇的多路徑動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議（Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ邋Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｓｏｕｒｃｅ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，逡逑ＣＭＤＳＲ），其解決了傳統(tǒng)ＤＳＲ路由協(xié)議中控制報(bào)文在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中泛洪而導(dǎo)致的路逡逑由開銷大的問題。ＣＭＤＳＲ采用分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)層次化，可以高效地搜索多路徑，逡逑并利用多路徑并行傳輸數(shù)據(jù)。如圖１－４所示

ＣＭＤＳＲ），其解決了傳統(tǒng)ＤＳＲ路由協(xié)議中控制報(bào)文在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中泛洪而導(dǎo)致的路逡逑由開銷大的問題。ＣＭＤＳＲ采用分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)層次化，可以高效地搜索多路徑，逡逑并利用多路徑并行傳輸數(shù)據(jù)。如圖１－４所示，ＣＭＤＳＲ采用３層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：第１層逡逑為節(jié)點(diǎn)層；第２層為簇單元層，負(fù)責(zé)按一定算法和規(guī)則生成簇結(jié)構(gòu)；第３層為中逡逑心簇層，是一組簇單元的集合。逡逑Ｓｅｒｖｅｒ逡逑邐邋Ｉ邋」邐逡逑邐±邐邋邐邋邐邋邐Ｉ邐逡逑Ｓｅｒｖｅｒ邐Ｓｅｒｖｅｒ邐丨邐ｊ邐Ｓｅｒｖｅｒ逡逑廠】—＞邐ｆ邐■邋■邋ｆ邋■丨邋１「］．逡逑Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ邋Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ邐Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ逡逑圖１－４邋ＣＭＤＳＲ分簇網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋－４邋Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＣＭＤＳＲ逡逑對(duì)分簇網(wǎng)移動(dòng)感知的研宄，主要解決在保證鏈路通信質(zhì)量的前提下，節(jié)點(diǎn)移逡逑６逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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2 倪e

本文編號(hào)：2832479