網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈路層的研究與設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈路層的研究與設(shè)計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)傳輸速率低、成員數(shù)有限、靈活性低、抗毀能力較差等問題,網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈可以提升信息傳輸速度,擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,簡化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程,增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力,是戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈未來的發(fā)展方向。數(shù)據(jù)鏈路層完成數(shù)據(jù)包封裝和轉(zhuǎn)發(fā)、接入控制、路由的選擇建立和維護(hù)等功能,是數(shù)據(jù)鏈重要的組成部分。而多址接入?yún)f(xié)議提供了一種信道共享的調(diào)度機(jī)制,確保多個通信節(jié)點間公平、高效地共享相同的無線信道資源,決定了節(jié)點業(yè)務(wù)量和網(wǎng)絡(luò)吞吐量;路由協(xié)議可以發(fā)現(xiàn)、管理和使用多跳路徑,使網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)Ad Hoc架構(gòu),提高動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理能力,又是數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計的重中之重。本文主要論述了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈中數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)計工作,重點突出了多址接入?yún)f(xié)議和路由協(xié)議的設(shè)計。文中首先綜述了戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的特點、實例和架構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢。然后,比較了無線網(wǎng)絡(luò)和典型數(shù)據(jù)鏈的多址接入?yún)f(xié)議,確定SPMA協(xié)議具有較好的性能,作為本文的主要研究對象。然而,SPMA協(xié)議還存在一些缺陷。一方面,SPMA協(xié)議需要物理層能短時間上報信道負(fù)載統(tǒng)計信息,增加了工程實現(xiàn)的難度。另一方面,SPMA協(xié)議在統(tǒng)計信道負(fù)載時有很大的延時,導(dǎo)致實際信道負(fù)載無法有效控制在最低門限以下,帶來傳輸成功率降低的問題。本文在SPMA協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了兩種改進(jìn)協(xié)議SPMA-NPS協(xié)議和TSMP-MAC協(xié)議,可以有效解決這兩方面的問題。接著,總結(jié)研究Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的路由協(xié)議,確定使用其中的典型協(xié)議OLSR協(xié)議和AODV協(xié)議,作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的備選路由協(xié)議。為了更好地評估協(xié)議性能,本文選用OPNET仿真軟件,建立數(shù)據(jù)鏈的整體仿真模型,對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真。最后,使用控制條件變量的方法,分別單獨仿真了兩種多址接入?yún)f(xié)議和路由協(xié)議,通過比較分組傳輸成功率、分組接入時延、路由協(xié)議開銷、業(yè)務(wù)傳輸成功率、端到端平均時延和平均跳數(shù)等指標(biāo),決定將TSMP-MAC協(xié)議和OLSR協(xié)議選為網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的多址接入?yún)f(xié)議和路由協(xié)議。
【關(guān)鍵詞】:戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈 多址接入?yún)f(xié)議 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) OPNET
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN919.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-13
- 第1章 緒論13-20
- 1.1 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈概述13
- 1.2 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的特點13-15
- 1.3 典型戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈15-16
- 1.4 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的架構(gòu)16-17
- 1.5 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展趨勢17-18
- 1.6 選題意義及主要工作18-20
- 第2章 數(shù)據(jù)鏈多址接入?yún)f(xié)議的研究20-34
- 2.1 概述20
- 2.2 無線網(wǎng)絡(luò)的多址接入?yún)f(xié)議20-21
- 2.3 典型數(shù)據(jù)鏈的多址接入?yún)f(xié)議21-22
- 2.4 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)多址接入?yún)f(xié)議的選取22-23
- 2.5 SPMA-NPS協(xié)議23-26
- 2.5.1 信道負(fù)載統(tǒng)計24
- 2.5.2 門限閾值24-26
- 2.6 TSMP-MAC協(xié)議26-28
- 2.6.1 業(yè)務(wù)量統(tǒng)計26-27
- 2.6.2 分組處理流程27-28
- 2.7 理論分析28-33
- 2.7.1 傳輸成功率28-31
- 2.7.2 平均時延31-33
- 2.8 本章小結(jié)33-34
- 第3章 數(shù)據(jù)鏈路由協(xié)議的研究34-47
- 3.1 概述34
- 3.2 AD HOC網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類34-35
- 3.3 AODV路由協(xié)議35-40
- 3.3.1 概述35
- 3.3.2 鄰居節(jié)點發(fā)現(xiàn)過程35-36
- 3.3.3 路由請求消息的產(chǎn)生、傳播及處理36-37
- 3.3.4 路由應(yīng)答消息的產(chǎn)生和處理37-39
- 3.3.5 路由錯誤消息的產(chǎn)生和處理39-40
- 3.4 OLSR路由協(xié)議40-45
- 3.4.1 概述40-41
- 3.4.2 OLSR協(xié)議信息庫41-42
- 3.4.3 鏈路探測過程42-43
- 3.4.4 拓?fù)鋸V播過程43
- 3.4.5 路由計算過程43-45
- 3.5 兩種路由協(xié)議對比分析45-46
- 3.6 本章小節(jié)46-47
- 第4章 數(shù)據(jù)鏈仿真模型的設(shè)計47-75
- 4.1 概述47
- 4.2 仿真工具選擇47-48
- 4.3 總體架構(gòu)設(shè)計48-50
- 4.3.1 體系結(jié)構(gòu)48-49
- 4.3.2 接口設(shè)計49-50
- 4.4 數(shù)據(jù)鏈節(jié)點詳細(xì)設(shè)計50-74
- 4.4.1 節(jié)點模型設(shè)計50-52
- 4.4.2 接口設(shè)計52-55
- 4.4.3 ncdl_traffic模塊設(shè)計55-59
- 4.4.4 ncdl_encap模塊設(shè)計59-64
- 4.4.5 ncdl_mac模塊SPMA_NPS進(jìn)程設(shè)計64-68
- 4.4.6 ncdl_mac模塊TSMP_MAC進(jìn)程設(shè)計68-71
- 4.4.7 無線收發(fā)機(jī)模塊設(shè)計71-74
- 4.5 本章小結(jié)74-75
- 第5章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈的仿真75-93
- 5.1 概述75
- 5.2 性能指標(biāo)75-76
- 5.3 多址接入?yún)f(xié)議仿真76-81
- 5.3.1 仿真條件76-77
- 5.3.2 分組傳輸成功率仿真結(jié)果77-79
- 5.3.3 分組平均時延仿真結(jié)果79-81
- 5.3.4 結(jié)論81
- 5.4 路由協(xié)議仿真81-91
- 5.4.1 仿真條件81
- 5.4.2 低業(yè)務(wù)量仿真結(jié)果81-86
- 5.4.3 高業(yè)務(wù)量仿真結(jié)果86-91
- 5.4.4 結(jié)論91
- 5.5 本章小結(jié)91-93
- 結(jié)束語93-94
- 參考文獻(xiàn)94-98
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與研究成果清單98-99
- 致謝99
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)協(xié)同數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈路層的研究與設(shè)計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:299747
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