海上移動通信經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,目前應(yīng)用范圍最廣的移動通信方式為國際移動衛(wèi)星和VHF高頻無線電通信等,但是這種通信方式存在數(shù)據(jù)傳輸速率慢、信號傳輸不穩(wěn)定等問題,因此,對于海上艦船的無線移動通信進行技術(shù)優(yōu)化非常有意義。Ad hoc無線通信網(wǎng)絡(luò)是一種近年來非常熱門的無線網(wǎng)絡(luò),它可以實現(xiàn)點對點的無線通信,本文結(jié)合Ad hoc無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了艦船的無線實時通信系統(tǒng),并詳細研究了通信網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議等內(nèi)容。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(24)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

典型的移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1Typicaltopologyofmobileadhocnetwork

發(fā)，也就是多跳路由的工作模式。AdHoc網(wǎng)絡(luò)的多跳路由能夠降低網(wǎng)絡(luò)的整體功耗，也能保障節(jié)點之間的通信。2基于移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的船舶無線實時通信系統(tǒng)設(shè)計2.1海上AdHoc通信系統(tǒng)的AODV路由協(xié)議介紹在海上移動AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議是節(jié)點之間形成通信鏈路的基礎(chǔ)，移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)采用AODV路由協(xié)議，在構(gòu)建節(jié)點之間的通信鏈路時可以構(gòu)建正向路由和反向路由，并使用節(jié)點的序列號防止節(jié)點出現(xiàn)不規(guī)則傳輸。AODV路由協(xié)議具有動態(tài)鏈接、容量過載處理等功能，其原理如圖2所示。圖2AODV路由協(xié)議Fig.2AODVroutingprotocolAODV路由協(xié)議相對于傳統(tǒng)的路由協(xié)議具有以下優(yōu)點：1）通過控制AdHoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的序列號來避免路由出現(xiàn)環(huán)路，提高無線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸精度，該過程可以通過編程實現(xiàn)，可操作性強。2）具有多跳和中間節(jié)點的應(yīng)答功能，可以使中間路由節(jié)點快速獲得路由協(xié)議，降低廣播分組數(shù)。3）AODV路由協(xié)議支持節(jié)點的按需驅(qū)動，降低了整體網(wǎng)絡(luò)的功耗需求。4）具有良好的拓展性，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以按照需求及時并網(wǎng)。AODV路由協(xié)議的工作步驟如下：步驟1建立正向路由AODV路由協(xié)議在建立正向路由時，首先發(fā)起路由請求報文RREQ，報文RREQ攜帶的信息字段包括路由請求、目的節(jié)點IP地址[3]、目的節(jié)點序列號、源·128·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

節(jié)點IP地址、源節(jié)點序列號、計數(shù)器、預(yù)留空格、類型等，數(shù)據(jù)包的格式如圖３所示。圖3AODV路由協(xié)議的報文RREQ數(shù)據(jù)包格式圖Fig.3PacketformatdiagramofpacketRREQforAODVroutingProtocol在報文RREQ數(shù)據(jù)請求發(fā)送后，廣播ID自動加1，目的節(jié)點接收到報文RREQ數(shù)據(jù)后，向鄰近的節(jié)點廣播RREQ分組。在船舶的無線AdHoc通信網(wǎng)絡(luò)中，船舶節(jié)點的ID是唯一的，因此，請求數(shù)據(jù)RREQ中的源地址和目的地址可使用船舶ID代替。步驟2節(jié)點ID對照當(dāng)中間節(jié)點接收到來自源節(jié)點的請求報文RREQ數(shù)據(jù)后，首先需要對目的節(jié)點的ID號與自身節(jié)點的ID號進行對比，如果ID號一致，即該節(jié)點就是本次路由協(xié)議的目的節(jié)點，則直接回復(fù)響應(yīng)報文RREP，RREP報文數(shù)據(jù)與RREQ報文數(shù)據(jù)類似[4]，包括源節(jié)點序列號、計數(shù)器、預(yù)留空格、類型等信息；如果2個節(jié)點ID不一致，則回到步驟1。步驟3建立反向路由在反向路由請求中，目的節(jié)點IP地址、目的節(jié)點序列號與源節(jié)點IP地址、源節(jié)點序列號相互調(diào)換。2.2基于移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的船舶無線實時通信系統(tǒng)設(shè)計本文結(jié)合AdHoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對現(xiàn)有的船舶移動通信系統(tǒng)進行優(yōu)化和升級，將移動通信系統(tǒng)劃分為用戶操作終端、船舶節(jié)點、數(shù)據(jù)服務(wù)器、接口模塊和AdHoc網(wǎng)絡(luò)等模塊，原理圖如圖4所示。在該系統(tǒng)中，船舶終端節(jié)點通過自組織模式并入移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)建一種通信質(zhì)量良好、組網(wǎng)效率高的海上局域無線網(wǎng)絡(luò)。3結(jié)語移動AdHoc無線網(wǎng)絡(luò)具有自組織性、動態(tài)性和多跳路由特點，能夠適應(yīng)遠洋船舶之間的無線通信需求。本文首先對移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特性進行詳細介紹，然后結(jié)合移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議構(gòu)建一種新

【參考文獻】：
期刊論文
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