一种超短波自组织网路由协议的分析、测试与改进

论文摘要

本课题来源于国家高技术研究发展计划(863计划)项目――信息传输分系统研制,项目的主要目标是在超短波信道上构建三级分层无线移动自组织网络,实现网络的自组织与通信。项目中采用三层自组织网络结构,每一层由若干个(顶级网络只有一个)无线自组织子网组成,因为采用了多级子网互连结构,系统的路由涉及到网内路由和网间路由。网络信道是基于跳频和扩频超短波信道机。本文首先分析了超短波信道特点,以及对路由协议产生的影响,总结出了在超短波信道上设计路由协议的特殊性,得出传统的网络路由协议不适合在超短波信道上运行,接着分析了本项目中提出并设计的超短波信道自组织网络路由协议,然后在实验室环境中通过模拟系统测试,验证了协议的完整性与正确性;在野外真实环境下进行了长时间的组网测试,证实了协议的有效性与稳定性,满足项目的路由需求。同时根据测试中发现的问题,结合原协议中提出的链路层捎带传输技术,对协议进行了部分改进,使之能更好的在超短波信道中工作。改进的协议采用捎带传输法,将自己的邻居链路质量信息捎带在邻居信息中,通过这种捎带传输方式,每个节点可以轻松高效地掌握周围的链路情况从而更合理的选择路径。改进的路由协议更具有通用性,实现数据报文选路更加合理化,提高了自组织网络的效率和性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 课题简介
• 1.3 论文章节安排
• 第二章 超短波信道自组织网络的特性
• 2.1 超短波信道组网特性
• 2.1.1 较髙的信道误码率与较低的信道数据率
• 2.1.2 较长的传输距离与信道机的移动性
• 2.1.3 定时关系
• 2.1.4 超短波信道上的载波侦听
• 2.1.5 单向信道
• 2.2 超短波信道机组网技术
• 2.2.1 跳频信道机组网
• 2.2.2 扩频信道机组网
• 2.3 超短波自组网的通信架构
• 2.3.1 子网内的通信
• 2.3.2 子网间的通信
• 第三章 超短波自组织网络路由协议的分析
• 3.1 现有的典型路由协议
• 3.1.1 先应式路由协议
• 3.1.2 反应式路由协议
• 3.1.3 混合式路由协议
• 3.1.4 现有的路由协议不完全适应超短波信道
• 3.2 适应超短波信道的路由协议需求
• 3.3 网内自组织路由协议分析
• 3.3.1 基于捎带传输的四跳混合型路由协议
• 3.3.1.1 路由协议概述
• 3.3.1.2 链路层捎带传输法
• 3.3.1.3 捎带传输性能分析
• 3.3.2 在链路层实现路由协议
• 3.3.3 域内路由协议
• 3.3.3.1 邻居感知
• 3.3.3.2 邻居拓扑结构
• 3.3.3.3 域内路由算法举例
• 3.3.3.4 域内路由协议相关报文格式
• 3.3.4 域间路由协议
• 3.3.4.1 路由发现
• 3.3.4.2 路由维护
• 3.3.4.3 广播支持
• 3.3.4.4 域间路由算法举例
• 3.3.4.5 域间路由协议相关报文格式
• 3.4 网间自组织路由协议分析
• 3.4.1 自组织网络的节点
• 3.4.2 网间路由协议概述
• 3.4.3 路由协议初始化时接口状态和节点类型的判断
• 3.4.4 网间互联路由协议的路由的发现与维护
• 3.4.5 网间互联路由协议的邻居发现与维护
• 3.4.6 核心树信息表（KERNEL TREE INFORMATION BASE, KTIB）
• 3.4.7 网间互联路由协议无线接口表
• 第四章 超短波自组织网络路由协议的测试
• 4.1 在有线网环境中的模拟测试
• 4.1.1 网内自组织路由协议测试
• 4.2 在无线网真实环境中的测试
• 4.2.1 测试系统的软硬件环境
• 4.2.2 网内自组织路由协议测试
• 第五章 路由协议测试中发现的问题及对协议的改进
• 5.1 野外真实环境测试中发现的问题
• 5.2 改进后的网内自组织路由协议
• 5.3 协议改进后的测试
• 5.4 小结
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果