短波自組織網(wǎng)絡具有通信范圍廣和抗毀能力強等特點,在搶險救災等場景廣泛應用。短波自組織令牌環(huán)協(xié)議是無線令牌環(huán)協(xié)議發(fā)展而來適用于短波通信的媒體訪問控制協(xié)議,短波令牌環(huán)協(xié)議規(guī)定了節(jié)點的組網(wǎng)過程,協(xié)議的公平性和無競爭性使網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)無沖突,同時具有一定的自我修復能力,能夠保證網(wǎng)絡性能。本文首先詳細研究了短波令牌環(huán)協(xié)議,協(xié)議主要通過有限狀態(tài)機和定時器的方式來對節(jié)點進行控制,針對協(xié)議組網(wǎng)過程中傳輸順序可能產(chǎn)生多余的中繼情況,提出了一種基于Floyd和遺傳算法聯(lián)合優(yōu)化算法對短波令牌環(huán)組網(wǎng)進行優(yōu)化,算法將傳輸順序進行重組,得到最少中繼的傳輸順序,有效地改善原始組網(wǎng)算法的網(wǎng)絡吞吐量和時延等特性。其次,針對短波令牌環(huán)組網(wǎng)過程中可能存在的干擾問題進行分析研究,解決了隱藏節(jié)點、丟失令牌、多令牌、環(huán)路碰撞、丟失環(huán)主節(jié)點等問題,提出了兩種潛在的接入干擾問題,并給出相應的抗干擾策略,增強了網(wǎng)絡的抗干擾能力。然后,使用OPNET網(wǎng)絡仿真軟件對短波令牌環(huán)組網(wǎng)過程進行了仿真,分析環(huán)網(wǎng)令牌傳遞次數(shù)、網(wǎng)絡吞吐量和時延等特性,驗證聯(lián)合優(yōu)化算法減少了中繼次數(shù),實驗結果顯示優(yōu)化算法提升了網(wǎng)絡吞吐量并降低了時延,提出的抗干擾策略也有效...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１短波令牌環(huán)狀態(tài)轉移圖??再考慮超過兩個節(jié)點組網(wǎng)的情況，當兩節(jié)點令牌環(huán)組網(wǎng)成功后，環(huán)成員將??判斷是否滿足邀請新節(jié)點加入令牌環(huán)

?第２章短波令牌環(huán)協(xié)議???狀態(tài)，最后兩節(jié)點組網(wǎng)成功，節(jié)點循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)。第二種方式是節(jié)點作為被動??方，認為目前存在可加入的令牌環(huán)。節(jié)點一啟動進入ＦＬＴ狀態(tài)，在ＴＣＬＴ到期??前監(jiān)聽到ＳＬＳ令牌。節(jié)點進入ＳＲＰ狀態(tài)，等待ＴＳＲＰ定時器到期，將發(fā)送ＳＥＴ??令牌給邀請節(jié)點并轉入ＪＯ....

圖３．２短波令牌環(huán)ＴＯＬ優(yōu)化問題求解過程??根據(jù)短波令牌環(huán)協(xié)議的要求，每個節(jié)點都存在一張監(jiān)聽表，記錄節(jié)點與其??

?節(jié)點ｉ到節(jié)點ｊ不存在鏈路°??同時，根據(jù)距離矩陣可以推導出鄰接矩陣：??ｆｌ，?ｄ?＝?１??Ａ?＝?［ａ?＝?＼?］?（３．２）??Ｊ?１?〇，其他??計算ＲＣＬ的最小值需要距離矩陣，距離矩陣的計算需要通過全局的鄰接矩??陣。單個節(jié)點產(chǎn)生的監(jiān)聽表為局部鄰接矩陣，所以需要至少經(jīng)....

圖３．３四節(jié)點組建環(huán)網(wǎng)??

?第３章短波令牌環(huán)組網(wǎng)算法的改進???ＧＸＤ?Ｇ＞＾？??？?？?？?？??（ａ）?Ａ節(jié)點與Ｂ節(jié)點組網(wǎng)?（ｂ）Ａ、Ｂ、Ｃ節(jié)點組網(wǎng)?（ｃ）四節(jié)點組網(wǎng)??圖３．３四節(jié)點組建環(huán)網(wǎng)??當Ａ節(jié)點和Ｂ節(jié)點組網(wǎng)時，Ｂ節(jié)點將收到Ａ節(jié)點傳來的局部距離矩陣，此??時Ｂ節(jié)點將其轉化為局部鄰接矩陣，并將....

圖３．４八節(jié)點優(yōu)化前ＲＣＬ值??

?第３章短波令牌環(huán)組網(wǎng)算法的改進???

本文編號：3899729