應(yīng)急通信系統(tǒng)中快速二層切換協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，世界范圍內(nèi)頻頻發(fā)生的地震、臺(tái)風(fēng)、洪水等重大自然災(zāi)害以及恐怖襲擊、火災(zāi)等緊急突發(fā)事件使得應(yīng)急通信系統(tǒng)受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。但傳統(tǒng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)存在機(jī)動(dòng)性差、網(wǎng)絡(luò)帶寬窄、對(duì)實(shí)時(shí)型業(yè)務(wù)支持較差等問(wèn)題；更為嚴(yán)重的是，當(dāng)移動(dòng)終端在應(yīng)急通信系統(tǒng)的多個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，其較大的切換時(shí)延和固定的觸發(fā)切換判決門限嚴(yán)重限制了高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
　　針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)或?yàn)?zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的采用多頻分層分簇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，并提出

2、一種適用于該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的快速二層切換協(xié)議，以滿足應(yīng)急通信系統(tǒng)中終端的實(shí)時(shí)型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)越區(qū)切換的嚴(yán)格要求，根據(jù)終端的移動(dòng)速率自適應(yīng)調(diào)整觸發(fā)切換判決門限。具體研究和工作內(nèi)容如下：
　　(1)設(shè)計(jì)了應(yīng)急通信系統(tǒng)。采用多頻分層分簇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗毀性和可擴(kuò)展性，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)吞吐量大，滿足戰(zhàn)場(chǎng)或?yàn)?zāi)害現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)急通信的需求。
　　(2)提出了適用于應(yīng)急通信系統(tǒng)的切換模型。從傳統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)中的二層切換入手，分析了切換策略中的不

3、同參考標(biāo)準(zhǔn)以及各自存在的問(wèn)題；闡述了無(wú)線通信的信道模型，指出應(yīng)急通信系統(tǒng)中的信道特點(diǎn)，綜合接收信號(hào)強(qiáng)度和傳輸速率與距離的關(guān)系提出了快速切換數(shù)學(xué)模型。
　　(3)設(shè)計(jì)了完整的適用于應(yīng)急通信系統(tǒng)的快速二層切換協(xié)議。協(xié)議從信道分配、快速掃描、快速認(rèn)證與關(guān)聯(lián)四個(gè)方面展開(kāi)。提出了具有移動(dòng)速率自適應(yīng)的觸發(fā)掃描機(jī)制，結(jié)合合理的分布式信道分配策略，在指定信道掃描方式的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)掃描時(shí)延的大幅縮減；采用基于802.11r的三級(jí)密鑰機(jī)制生成加密密鑰