移动自组织网络抗毁路由重建技术的研究

论文摘要

从数次现代战争的形态发展看来,各军种联合作战、以网络化为中心的分布式网络化作战是未来高科技条件下战争的主要模式。分布式网络化作战对于军队部署、军事装备都提出了紧迫的课题。其中,与武器平台重要性一致的通信平台的研发、创新是我们广大军工通信行业共同的工作目标。随着无线通信技术的迅猛发展,无线网络作为有线网络的扩展和补充,正迅速成为现代军事通信基础设施的重要组成部分。在未来的几年里,无线专网的研制任务将超越有线网络。因此可以说,无线网络的研究和开发是未来军事乃至民用通信行业的主流发展趋势。在众多无线网络系统中,移动自组织网络以其特有的机动性、自组织性、自愈性、抗毁性、多跳性集于一身的优势,正引起多国军事组织、研发机构、大专院校乃至各行业的广泛关注。研制适应我国军事通信、侦测等用途的移动自组织网络标准规范,并最终建立适应我国海陆空三军协同作战的分布式网络化作战模式,对于提高我军在未来的世界格局中的军事地位、提高军队作战能力都有着极其重要的实际意义。本文首先介绍了分布式网络化作战的有关情况。然后从移动自组织网络的起源谈起,着重介绍和分析了自组网的路由技术——典型的表驱动路由算法及按需路由算法。本文以MIL-STD-188-220C多跳自组网标准作为研究对象,分析了220C的技术特点和协议体系架构。论文详细描述了220C网络层的主要功能——拓扑更新和源定向中继,并列举实例分析了这两项功能的实现过程。本文的研究目标为路由的重建技术。论文基于MIL-STD-188-220C标准的现有基础,对220C路由协议的路由重建过程进行修改和优化,目的是在提高路由重建的效率、促进网络尽快实现路由收敛的同时,保证业务数据发送的准确率、保障网络的抗毁性。文中提出了一种简易可行、无需更改其他协议层、基于增量更新的优化方案,通过实例分析证明了该优化方案能够实现协议功能、能有效提高路由重建效率、减少路由分组的体积。最后,论文通过OPNET Modeler网络仿真工具建立了仿真模型,通过对仿真结果的分析,验证了本文提出的优化方案所实现的路由重建过程优于原220C路由协议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研制适应现代军事需求的通信系统
• 1.1.1 “分布式网络化作战”是未来的战争模式
• 1.1.2 分布式网络化作战的关键技术
• 1.1.3 军事通信的要求
• 1.2 自组网技术的起源及现状
• 1.2.1 简介
• 1.2.2 自组网技术的起源
• 1.2.3 自组网技术的应用现状
• 2 自组网技术的特点与其路由技术
• 2.1 自组网技术的特点
• 2.1.1 与其他无线通信系统的区别
• 2.1.2 自组网系统的主要特点
• 2.1.3 自组网的几种体系结构
• 2.2 自组网路由算法
• 2.2.1 传统路由算法不适用于自组网系统
• 2.2.2 自组网路由算法的要求
• 2.2.3 自组网路由算法的分类
• 2.3 自组网路由算法简介
• 2.2.1 典型的表驱动路由算法——DSDV
• 2.2.2 典型的按需路由算法——AODV
• 2.4 自组网路由算法的研究重点
• 3 220C 标准的描述和分析
• 3.1 220C 标准介绍
• 3.1.1 220C 标准的由来
• 3.1.2 220C 标准的目标应用设备
• 3.2 220C 标准的框架结构
• 3.3 220C 网络层的功能及参数
• 3.3.1 源节点路由算法
• 3.3.2 稀疏路由树
• 3.3.3 拓扑更新
• 3.3.4 源定向中继
• UPDATA_PER'>3.3.5 重要的参数——最小更新周期MIN_UPDATA_PER
• 3.4 DSDV 与220C 路由协议的异同
• 4 220C 标准路由重建技术的研究
• 4.1 实例描述
• 4.2 优化方案
• 4.2.1 链路中断情况下的拓扑更新过程
• 4.2.2 新建链路情况下的拓扑更新过程
• 4.2.3 伪代码
• 4.3 其他优化措施和思路
• UPDATA_PER'>4.3.1 动态调整MIN_UPDATA_PER
• 4.3.2 逐跳路由机制
• 5 仿真
• 5.1 仿真工具的选取
• 5.2 220C 路由协议仿真
• 5.2.1 Estelle 形式化语言和协议工程
• 5.2.2 各层模型描述
• 5.2.3 对比图表及结论
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献