發(fā)布時間：2020-10-08 16:36

　　 移動自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network,MANET)作為一種新型網(wǎng)絡(luò),憑借其靈活、部署方便等特性在軍事通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大,MANET對協(xié)議的性能提出了更高的要求。正因如此,研究人員提出了分簇式移動自組織網(wǎng)絡(luò)(Clustered Mobile Ad Hoc Network)架構(gòu),其將整個MANET從邏輯上劃分成多個簇群,并在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。所在實驗室其他研究人員設(shè)計開發(fā)了基于簇的移動組網(wǎng)協(xié)議(Cluster-based Mobile Networking Protocol,CMNP),并在 OPNET 仿真平臺中實現(xiàn)了 CMNP 協(xié)議模型。CMNP協(xié)議由分簇式時分多址協(xié)議(Clustered Time Division Multiple Address,C-TDMA)和分簇式優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(Clustered Optimized Link State Routing,C-OLSR)協(xié)議組成。在此基礎(chǔ)上,本文主要對基于VxWorks實時操作系統(tǒng)的分簇網(wǎng)實驗床技術(shù)進(jìn)行深入研究,并在VxWorks操作系統(tǒng)上實現(xiàn)了 CMNP協(xié)議模型。本文著重介紹了 C-TDMA協(xié)議的設(shè)計實現(xiàn),并對其中狀態(tài)同步機制、模擬分片機制和模擬收發(fā)信機的實現(xiàn)作詳細(xì)介紹。最終,通過在分簇網(wǎng)實驗床系統(tǒng)上對C-TDMA協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)實驗,并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析。驗證了 C-TDMA協(xié)議的功能,并根據(jù)性能分析結(jié)果提出了相應(yīng)的優(yōu)化建議。本文主要創(chuàng)新點在于:實現(xiàn)了一個快速的由仿真到實現(xiàn)的方法,解決了仿真和實現(xiàn)之間脫節(jié)的問題,同時驗證了協(xié)議由仿真到實現(xiàn)再到仿真這一閉環(huán)迭代過程;在 VxWorks 操作系統(tǒng)上設(shè)計開發(fā)了 OPNET(Optimized Network Engineering Tools)通用仿真模型支持庫;在分簇網(wǎng)實驗床平臺上實現(xiàn)了 C-TDMA協(xié)議,并對協(xié)議功能和性能加以驗證。設(shè)計和開發(fā)OPNET通用仿真模型支持庫的目的是:解決OPNET仿真平臺和分簇網(wǎng)實驗床在實現(xiàn)機制、API以及代碼結(jié)構(gòu)等方面的不一致問題,為VxWorks操作系統(tǒng)中實現(xiàn)OPNET仿真模型提供了開發(fā)基礎(chǔ)。該支持庫不僅設(shè)計實現(xiàn)了通用API,還實現(xiàn)了以下功能:包相關(guān)操作、中斷控制器、有限狀態(tài)機以及參數(shù)配置等功能。這使得基于OPNET仿真平臺實現(xiàn)的仿真模型可以直接在VxWorks操作系統(tǒng)中運行,不必做任何修改。通過在仿真和實現(xiàn)之間添加分簇網(wǎng)實驗床對協(xié)議的研究,解決了仿真和實現(xiàn)之間脫節(jié)的問題,加快了協(xié)議迭代的過程。分簇網(wǎng)實驗床作為CMNP協(xié)議研究的輔助工具,具有靈活、方便、操作簡單等優(yōu)點,而且比OPNET仿真平臺更加接近于真實環(huán)境,對推進(jìn)CMNP協(xié)議開發(fā)和應(yīng)用過程有著重要的意義。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

Ｎｅｔｗｏｒｋ，邋ＭＡＮＥＴ）孕育而生，ＭＡＮＥＴ是一種由移動主機組成的不依賴基礎(chǔ)設(shè)施逡逑或集中管理設(shè)備的臨時網(wǎng)絡(luò)。逡逑以移動蜂窩網(wǎng)為代表的有中心的組網(wǎng)方式和ＭＡＮＥＴ組網(wǎng)方式如圖１－１所示，逡逑其主要差別在于有無中心控制節(jié)點。集中式控制網(wǎng)絡(luò)在快速部署時會受到限制，逡逑而ＭＡＮＥＴ可以臨時、快速和自組網(wǎng)絡(luò)，不需要基礎(chǔ)設(shè)施的支持，在軍事網(wǎng)、臨逡逑時組網(wǎng)中占有很大優(yōu)勢。逡逑１逡逑

邐’逡逑＾邋網(wǎng)關(guān)節(jié)點邐、、邐－－’逡逑圖１－３網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ逡逑對分簇網(wǎng)負(fù)載均衡技術(shù)的研宄，主要解決隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大而導(dǎo)致的擴展性逡逑差的問題。傳統(tǒng)平面式ＭＡＮＥＴ路由協(xié)議主要采用優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議［１９］逡逑（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ邋Ｌｉｎｋ邋Ｓｔａｔｅ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＯＬＳＲ）、動態(tài)源路由協(xié)議［２０】（Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｓｏｕｒｃｅ逡逑Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＤＳＲ）與無線自組網(wǎng)按需平面距離向量路由協(xié)議［２１］邋（Ａｄ邋ｈｏｃ邋Ｏｎ－ｄｅｍａｎｄ逡逑Ｄｉｓｔａｎｃｅ邋Ｖｅｃｔｏｒ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，邋ＡＯＤＶ）。文獻(xiàn)［２２］提出了基于ＤＳＲ路由協(xié)議開發(fā)的基于逡逑簇的多路徑動態(tài)源路由協(xié)議（Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ邋Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｓｏｕｒｃｅ邋Ｒｏｕｔｉｎｇ，逡逑ＣＭＤＳＲ），其解決了傳統(tǒng)ＤＳＲ路由協(xié)議中控制報文在整個網(wǎng)絡(luò)中泛洪而導(dǎo)致的路逡逑由開銷大的問題。ＣＭＤＳＲ采用分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)層次化，可以高效地搜索多路徑，逡逑并利用多路徑并行傳輸數(shù)據(jù)。如圖１－４所示

ＣＭＤＳＲ），其解決了傳統(tǒng)ＤＳＲ路由協(xié)議中控制報文在整個網(wǎng)絡(luò)中泛洪而導(dǎo)致的路逡逑由開銷大的問題。ＣＭＤＳＲ采用分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)層次化，可以高效地搜索多路徑，逡逑并利用多路徑并行傳輸數(shù)據(jù)。如圖１－４所示，ＣＭＤＳＲ采用３層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：第１層逡逑為節(jié)點層；第２層為簇單元層，負(fù)責(zé)按一定算法和規(guī)則生成簇結(jié)構(gòu)；第３層為中逡逑心簇層，是一組簇單元的集合。逡逑Ｓｅｒｖｅｒ逡逑邐邋Ｉ邋」邐逡逑邐±邐邋邐邋邐邋邐Ｉ邐逡逑Ｓｅｒｖｅｒ邐Ｓｅｒｖｅｒ邐丨邐ｊ邐Ｓｅｒｖｅｒ逡逑廠】—＞邐ｆ邐■邋■邋ｆ邋■丨邋１「］．逡逑Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ邋Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ邐Ｎｏｄｅ邋邐邋Ｎｏｄｅ逡逑圖１－４邋ＣＭＤＳＲ分簇網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１邋－４邋Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＣＭＤＳＲ逡逑對分簇網(wǎng)移動感知的研宄，主要解決在保證鏈路通信質(zhì)量的前提下，節(jié)點移逡逑６逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 武華;劉軍偉;;基于VxWorks的多任務(wù)程序設(shè)計[J];計算機技術(shù)與發(fā)展;2011年09期

2 孫玉山;王建國;萬磊;王波;;基于VxWorks的水下機器人嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報;2009年06期

3 陳文周;;WiFi技術(shù)研究及應(yīng)用[J];數(shù)據(jù)通信;2008年02期

4 王金輝;;VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)[J];無線電工程;2007年01期

5 周衛(wèi)東;藺妍;劉利強;;嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議存儲池原理及實現(xiàn)[J];計算機與信息技術(shù);2006年12期

6 安輝耀;盧錫城;彭偉;龔正虎;;MANET中基于簇的多路徑動態(tài)源路由(CMDSR)[J];計算機研究與發(fā)展;2006年03期

7 王曉燕,鄭明春;基于NS2的網(wǎng)絡(luò)仿真研究與應(yīng)用[J];計算機仿真;2004年12期

8 伍俊洪,楊洋,李惠杰,林孝康;網(wǎng)絡(luò)仿真方法和OPNET仿真技術(shù)[J];計算機工程;2004年05期

9 張曉華,李智濤,徐釗;VxWorks網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的MUX接口[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2002年05期

10 劉尉悅,張萬生,邢濤,王硯方;VxWorks操作系統(tǒng)及實時多任務(wù)程序設(shè)計[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2001年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 溫景容;無線自組網(wǎng)MAC層及相關(guān)技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 倪e

本文編號：2832479