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

1、移動自組織網(wǎng)絡(MANET)是一種多跳、臨時的自組織系統(tǒng)，它是一種分布式網(wǎng)絡，能夠在沒有基礎網(wǎng)絡設施的情況下，提供節(jié)點之間的相互通信能力。移動自組織網(wǎng)絡在軍事指揮通信領域有著廣泛的應用前景，其中最為典型的應用就是戰(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)場環(huán)境下的移動自組織網(wǎng)絡，它是網(wǎng)絡中心戰(zhàn)在局部戰(zhàn)場的表現(xiàn)，同時也是保障戰(zhàn)場信息傳輸?shù)幕A設施。戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點的通信資源和信道速率較為有限

2、，并且網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化，這些特點都給戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方式和路由協(xié)議設計帶來了新的困難與挑戰(zhàn)。尤其是在大規(guī)模戰(zhàn)場環(huán)境中，節(jié)點的移動性導致網(wǎng)絡產(chǎn)生大量的拓撲消息，從而出現(xiàn)信道堵塞，通信延時過長等問題。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)議的設計與優(yōu)化起著至關重要的作用。
　　本文以當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)絡波形(Wideband Network Waveform，WNW)為研究目標，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，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)絡控制消息不再進行全網(wǎng)廣播，而是只在簇內(nèi)廣播;同時采用模糊視覺技術(shù)與跨層信息共享技術(shù)來降低拓撲控制開銷;為了保障路由性能，CH-OLSR協(xié)議將網(wǎng)絡節(jié)

4、點分為簇首、網(wǎng)關、普通節(jié)點，網(wǎng)關負責簇間通信，僅將抽象的精簡拓撲消息進行全網(wǎng)廣播，以此來降低全網(wǎng)通信所產(chǎn)生的路由開銷;通過設計具有可擴展性的網(wǎng)關選擇策略來增強大規(guī)模戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性。為了驗證本文所提出的CH-OLSR協(xié)議的性能，文章采用OPNET網(wǎng)絡仿真軟件進行建模，并設計多種戰(zhàn)場場景進行模擬測試，比較CH-OLSR與OLSR在不同網(wǎng)絡規(guī)模、不同網(wǎng)關策略下的路由性能、業(yè)務收發(fā)情況、網(wǎng)絡開銷以及端到端延時。仿真結(jié)果證實了本文所提出的CH