發(fā)布時間：2017-07-02 11:10

  本文關(guān)鍵詞：面向空地網(wǎng)絡的負載均衡路由協(xié)議研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在突發(fā)的自然災害和公共事件面前,地面通信設施可能被損毀,無法滿足應急場景下的通信需求,因此需要設計一種能與常規(guī)通信系統(tǒng)相融合的應急網(wǎng)絡�？盏匾惑w化網(wǎng)絡依靠臨近空間平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)快速靈活部署與組網(wǎng),成為構(gòu)建應急通信網(wǎng)絡的最佳選擇。一般情況下,臨近空間平臺飛行器布置于地面和衛(wèi)星難以覆蓋的區(qū)域,用于偏遠地帶的通信;應急時,將平臺部署或移動到災區(qū)上空,補充或替代地面通信系統(tǒng)的服務。為使臨近空間網(wǎng)絡和地面設備無縫連接,需要解決空間設備與地面設備之間可能的網(wǎng)絡擁塞和瓶頸,其中高效可靠的負載均衡路由協(xié)議是組建空地網(wǎng)絡的重要技術(shù)內(nèi)容之一。由于現(xiàn)有的路由方法主要基于ad hoc單層網(wǎng)絡,且網(wǎng)絡中的鏈路以及節(jié)點的特性相似,而空地網(wǎng)絡鏈路狀態(tài)與節(jié)點的負載各不相同,需要提出一種新的路由策略支持空地一體化網(wǎng)絡。本文將圍繞空地網(wǎng)絡通信中負載均衡的路由策略展開研究。主要開展了以下兩方面的工作:首先,現(xiàn)有的權(quán)值度量方法主要針對無線Mesh網(wǎng)絡,僅僅考慮了鏈路的狀態(tài)信息,沒有考慮節(jié)點的負載信息。但是,空地網(wǎng)絡中各個節(jié)點所承載的數(shù)據(jù)量不同,需要考慮節(jié)點的負載信息。本文針對空地網(wǎng)絡鏈路節(jié)點的特點,對預期傳輸時延ETT權(quán)值度量進行了改進,提出了一種基于鏈路狀態(tài)和節(jié)點負載的權(quán)值度量方法,并借助此權(quán)值度量方法將雙層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡扁平化看待,便于設計實施路由策略。其次,本文在總結(jié)了現(xiàn)有的ad hoc網(wǎng)絡以及空地網(wǎng)絡路由設計方法基礎上,將蟻群算法引入到OLSR路由決策之中,提出了一種基于蟻群優(yōu)化的負載均衡路由算法。該算法在進行路由決策時考慮了鏈路時延、丟包率、帶寬、鏈路穩(wěn)定性、MAC層緩存排隊時延等性能參數(shù)。同時,為了達到根據(jù)鏈路狀態(tài)來調(diào)節(jié)信息素揮發(fā)速度的目的,本文將鏈路穩(wěn)定性加入到蟻群算法的信息素揮發(fā)率的計算之中。研究結(jié)果表明本文所提的路由策略能實時感知網(wǎng)絡鏈路以及節(jié)點負載變化,并能根據(jù)變化調(diào)整所選的路由路徑,有效降低丟包率以及端到端時延。論文結(jié)果為空地一體化網(wǎng)絡的負載均衡路由協(xié)議在未來的實際應用提供了強有力的支撐。
【關(guān)鍵詞】：空地網(wǎng)絡 應急通信 權(quán)值度量 負載均衡路由
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.04
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 空地網(wǎng)絡簡介15-17
• 1.2.1 空地網(wǎng)絡架構(gòu)15-16
• 1.2.2 空地網(wǎng)絡的特點及挑戰(zhàn)16-17
• 1.2.3 空地網(wǎng)絡路由設計17
• 1.3 空地網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-20
• 第二章 路由技術(shù)的研究20-28
• 2.1 選擇最佳路徑20
• 2.2 鏈路權(quán)值度量標準20-22
• 2.2.1 ETX鏈路度量21-22
• 2.2.2 ETT鏈路度量22
• 2.3 路由協(xié)議分類22-24
• 2.4 傳統(tǒng)的空地一體化網(wǎng)絡路由24-25
• 2.5 負載均衡路由方法25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 面向空地網(wǎng)絡的負載均衡的權(quán)值度量設計28-44
• 3.1 負載均衡路由設計思想28-29
• 3.2 基于節(jié)點負載和鏈路狀態(tài)的鏈路權(quán)值度量設計29-35
• 3.2.1 鏈路的穩(wěn)定性30-32
• 3.2.2 節(jié)點負載度量32-33
• 3.2.3 基于鏈路狀態(tài)以及節(jié)點負載的權(quán)值度量方法33-35
• 3.3 仿真分析35-43
• 3.3.1 仿真場景參數(shù)設置35-36
• 3.3.2 網(wǎng)絡節(jié)點域設計36-37
• 3.3.3 仿真結(jié)果分析37-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 面向空地網(wǎng)絡的負載均衡路由設計44-60
• 4.1 蟻群算法簡介44-45
• 4.2 蟻群算法數(shù)學模型45-47
• 4.3 蟻群優(yōu)化路由算法47-48
• 4.4 基于改進蟻群系統(tǒng)的空地網(wǎng)絡路由策略48-51
• 4.4.1 概率轉(zhuǎn)移路由表48-49
• 4.4.2 信息素的釋放49-50
• 4.4.3 信息素的揮發(fā)50-51
• 4.5 路由策略設計51-53
• 4.5.1 路由初始化51-52
• 4.5.2 路由維護52-53
• 4.6 仿真與結(jié)果分析53-59
• 4.6.1 仿真參數(shù)設置53-54
• 4.6.2 移動性對網(wǎng)絡性能的影響54-56
• 4.6.3 節(jié)點負載對網(wǎng)絡性能的影響56-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 本文工作總結(jié)60
• 5.2 未來工作展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-68
• 作者簡介68-69

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