【摘要】：無線自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)作為一種新型移動無線通信網(wǎng)絡(luò),憑借其靈活性和實用性在軍事通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。MANET網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)移動無線通信網(wǎng)絡(luò)具有很大的不同,其所特有的無中心、自組織和自由移動等特點使得傳統(tǒng)路由協(xié)議并不適應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò),因此需要研究和開發(fā)特定的路由協(xié)議進(jìn)行支持。在無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究過程中,一般采用軟件仿真和現(xiàn)場試驗的方式對所設(shè)計的路由協(xié)議進(jìn)行驗證。軟件仿真通常用來對路由協(xié)議的原理和性能進(jìn)行初步驗證,現(xiàn)場試驗則用于路由協(xié)議開發(fā)過程中的測試和系統(tǒng)正式部署之前的最終驗證。MANET網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在開發(fā)過程中需要進(jìn)行反復(fù)測試,采用現(xiàn)場試驗的方式其測試結(jié)果雖然準(zhǔn)確可靠,但是試驗成本較高、操作相對來說較為復(fù)雜。此外,現(xiàn)場試驗過程中容易受到外界環(huán)境因素的影響,不利于路由協(xié)議問題的發(fā)現(xiàn)和解決。針對上述情況,本文通過對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床模擬仿真技術(shù)進(jìn)行深入研究,采用一種基于有線以太網(wǎng)構(gòu)建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床的方法,并基于VxWorks實時操作系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)了一個接近于真實現(xiàn)場環(huán)境的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床。該方法對標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行修改和擴展,在網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層中間添加了模擬無線鏈路層。通過對模擬無線鏈路層頭部格式進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計以及模擬無線鏈路層功能進(jìn)行仿真建模來實現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)的模擬仿真,即在有線鏈路上模擬MANET網(wǎng)絡(luò)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、傳輸速率低、傳輸距離有限和抗干擾能力弱等特性。同時,基于VxWorks操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu),將模擬無線鏈路層作為一個關(guān)鍵模塊應(yīng)用于虛擬通信仿真機中,并添加相關(guān)功能組件來模擬真實的無線通信電臺。最終,虛擬通信仿真機結(jié)合圖形化管理控制平臺和數(shù)據(jù)采集分析平臺實現(xiàn)了實驗室下的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床。利用模擬仿真技術(shù)實現(xiàn)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床克服了現(xiàn)場試驗成本高、操作復(fù)雜等缺點,解決了現(xiàn)場試驗過程中很難對問題場景進(jìn)行重現(xiàn)的問題,可以明顯減少試驗時間,提高開發(fā)效率。此外,試驗床可以通過管理控制平臺配置不同測試場景,并可以利用數(shù)據(jù)采集分析平臺實時地采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和匯總,以方便網(wǎng)絡(luò)研究人員進(jìn)行路由協(xié)議的測試和驗證。
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圖片說明： 圖１－１移動無線通信網(wǎng)絡(luò)與無線自組織網(wǎng)絡(luò)逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｍｏｂｉｌｅ邋ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ邋ｎｅｔｗｏｒｋ邋ａｎｄ邋Ａｄ邋Ｈｏｃ邋打ｅｔｗｏｒｋ逡逑移動無線通信網(wǎng)絡(luò)與無線自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖１－１所示，它們在網(wǎng)絡(luò)節(jié)逡逑點組成、結(jié)構(gòu)等方面存在有很大差異。第一，兩者都是由一姐帶有無線通信收發(fā)逡逑裝置的移動節(jié)點組成，但后者不依賴于固定的基礎(chǔ)通信設(shè)施。第二，ＭＡＮＥＴ網(wǎng)絡(luò)逡逑中所有節(jié)點通過分布式算法來協(xié)調(diào)自己的行為進(jìn)行自組織，無線通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點逡逑的通信需要中屯、控制設(shè)備的支持。第Ｈ，ＭＡＮＥＴ網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點都具有路由逡逑和報文轉(zhuǎn)發(fā)的功能，，不需要�？谟糜诜旨�(xì)路由、轉(zhuǎn)發(fā)的路由器，無線通信網(wǎng)絡(luò)中逡逑各節(jié)點不對等，需要中也控制節(jié)點具有路由功能來完成報文轉(zhuǎn)發(fā)。第四，ＭＡＮＥＴ逡逑網(wǎng)絡(luò)中任何節(jié)點都可１＾＞１隨時加入或者離開網(wǎng)絡(luò)也不會影響整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的繼續(xù)工逡逑作，無線通信網(wǎng)絡(luò)中如果中屯、控制節(jié)點損壞，整個網(wǎng)絡(luò)即雍疾。第五，ＭＡＮＥＴ網(wǎng)逡逑絡(luò)中通信節(jié)點受發(fā)射功率的影響信號覆蓋范圍有限
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圖片說明： 提出了模擬無線鏈路層的概念并給出了其具體要完成的功能。根據(jù)功能要求，別從動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、傳輸速率低、傳輸距離有限與抗干擾能力弱Ｈ個方面對無線鏈路層進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。逡逑２．１網(wǎng)絡(luò)試驗床概述逡逑目前，對于Ａｄ邋Ｈｏｃ網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研巧主要采用軟件仿真和現(xiàn)場試驗兩式。軟件仿真常用來對路由協(xié)議的原理和性能進(jìn)行初步驗證，現(xiàn)場試驗則常開發(fā)過程中的測試和應(yīng)用部署之前的最終驗證。在路由協(xié)議開發(fā)過程中采用試驗的方式進(jìn)行測試其結(jié)果雖然準(zhǔn)確可靠，但是試驗成本較高、操作相對來為復(fù)雜，并且試驗結(jié)果容易受到地理環(huán)境等外界因素的影響。逡逑針對上述情況，本文在對各種試驗床的優(yōu)缺點進(jìn)行綜合考慮之后采用通用有線Ｗ太網(wǎng)方式來模擬真實試驗環(huán)境的解決方案，并采用模塊化的設(shè)計方現(xiàn)了實驗室環(huán)境下Ａｄ邋Ｈｏｃ網(wǎng)絡(luò)試驗床。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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2 李成杰;裴崢;;無線信號服從瑞利分布的驗證方法[J];通信技術(shù);2009年05期

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4 徐夢然;徐乾;;基于Linux平臺的Ad-Hoc實驗床的搭建[J];計算機系統(tǒng)應(yīng)用;2008年04期

5 劉志平;;基于VMware虛擬網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建[J];內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年01期

6 隋霞;許錄平;;基于VxWorks的BSP技術(shù)分析[J];微計算機信息;2006年23期

7 劉武,吳建平,段海新,李星,任萍;用VMware構(gòu)建高效的網(wǎng)絡(luò)安全實驗床[J];計算機應(yīng)用研究;2005年02期

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9 張曉華,李智濤,徐釗;VxWorks網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的MUX接口[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2002年05期

10 范銳,金躍輝,程時端,史煜;一種新的業(yè)務(wù)量發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報;2001年04期

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3 張海濤;無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究及其實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

本文編號：2514048