大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)自組織路由協(xié)議優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)是一種多跳、臨時(shí)的自組織系統(tǒng)，它是一種分布式網(wǎng)絡(luò)，能夠在沒有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的情況下，提供節(jié)點(diǎn)之間的相互通信能力。移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)在軍事指揮通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，其中最為典型的應(yīng)用就是戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)。
　　戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)(Tactical Internet，TI)可以看作是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，它是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)在局部戰(zhàn)場(chǎng)的表現(xiàn)，同時(shí)也是保障戰(zhàn)場(chǎng)信息傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施。戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的通信資源和信道速率較為有限

2、，并且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化，這些特點(diǎn)都給戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方式和路由協(xié)議設(shè)計(jì)帶來了新的困難與挑戰(zhàn)。尤其是在大規(guī)模戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生大量的拓?fù)湎?，從而出現(xiàn)信道堵塞，通信延時(shí)過長(zhǎng)等問題。因此，在構(gòu)建大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)過程中，路由協(xié)議的設(shè)計(jì)與優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用。
　　本文以當(dāng)前美軍最新推出的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)架一寬帶網(wǎng)絡(luò)波形(Wideband Network Waveform，WNW)為研究目標(biāo)，以優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(Op

3、timized Link State Routing Protocol，OLSR)為基礎(chǔ)，結(jié)合分簇技術(shù)、跨層優(yōu)化技術(shù)和模糊視覺技術(shù)，提出了適用于大規(guī)模戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的路由協(xié)議CH-OLSR(Clustered and Hazy Sighted OLSR)。相比于OLSR協(xié)議，CH-OLSR協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制消息不再進(jìn)行全網(wǎng)廣播，而是只在簇內(nèi)廣播;同時(shí)采用模糊視覺技術(shù)與跨層信息共享技術(shù)來降低拓?fù)淇刂崎_銷;為了保障路由性能，CH-OLSR協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)節(jié)

4、點(diǎn)分為簇首、網(wǎng)關(guān)、普通節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)簇間通信，僅將抽象的精簡(jiǎn)拓?fù)湎⑦M(jìn)行全網(wǎng)廣播，以此來降低全網(wǎng)通信所產(chǎn)生的路由開銷;通過設(shè)計(jì)具有可擴(kuò)展性的網(wǎng)關(guān)選擇策略來增強(qiáng)大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證本文所提出的CH-OLSR協(xié)議的性能，文章采用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件進(jìn)行建模，并設(shè)計(jì)多種戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)景進(jìn)行模擬測(cè)試，比較CH-OLSR與OLSR在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、不同網(wǎng)關(guān)策略下的路由性能、業(yè)務(wù)收發(fā)情況、網(wǎng)絡(luò)開銷以及端到端延時(shí)。仿真結(jié)果證實(shí)了本文所提出的CH