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文檔簡介
1、移動自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad hoc Networks,MANET)是一種新型無線移動通信網(wǎng)絡(luò),由于具有組網(wǎng)快速、靈活、可靠性高、抗毀性強的優(yōu)點,MANET特別適用于無架設(shè)固定通信設(shè)施的特殊場合。隨著人們對航空通信重視程度的加深,相關(guān)學術(shù)研究人員提出了航空自組織網(wǎng)絡(luò)(Aeronautical Ad hoc Networks,AANET)的組網(wǎng)概念。在AANET的研究中,網(wǎng)絡(luò)拓撲快速變化的特性造成頻繁的通信鏈路斷裂問題引起相關(guān)研究人
2、員的廣泛關(guān)注。因此,設(shè)計適用于AANET的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議成為該領(lǐng)域的研究熱點。同時,選擇什么樣的網(wǎng)絡(luò)測試方法對航空白組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議性能進行有效、可靠地驗證成為一個亟待解決的問題。
本文重點進行了基于EXata環(huán)境的半實物網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的開發(fā),利用半實物仿真的方法對航空自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能進行驗證;研究了現(xiàn)有的無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,針對現(xiàn)有路由協(xié)議的路由選擇策略不適合直接應(yīng)用于航空自組織網(wǎng)絡(luò)的問題,提出了一種基于鏈路有效性的
3、跨層路由協(xié)議,為數(shù)據(jù)傳輸提供穩(wěn)定、可靠的路由。本文的主要貢獻如下:
1、基于EXata環(huán)境的半實物網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的開發(fā)。一方面深入了解了EXata環(huán)境下的半實物網(wǎng)絡(luò)仿真模塊AutoIPNE,熟悉了開源函數(shù)包libpcap、libnet功能的實現(xiàn),掌握了半實物網(wǎng)絡(luò)仿真原理;另一方面根據(jù)半實物仿真環(huán)境下半實物節(jié)點提供真實業(yè)務(wù)的需求,進行了嵌入式ARM-Linux平臺的開發(fā),主要包括:①嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建;②嵌入式Linux系統(tǒng)
4、,包括Bootloader、Linux內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的移植;③平臺相關(guān)的硬件驅(qū)動的開發(fā)與移植;④視頻傳輸系統(tǒng)的開發(fā)與移植。在開發(fā)研制的半實物節(jié)點基礎(chǔ)上,通過EXata半實物網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境的搭建,完成了整個半實物網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的開發(fā)工作,為后續(xù)針對航空自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能驗證做好了準備。
2、基于鏈路有效性的航空自組織網(wǎng)絡(luò)跨層路由協(xié)議的實現(xiàn)。針對航空網(wǎng)絡(luò)拓撲變化較快導致的鏈路頻繁斷裂問題,在總結(jié)現(xiàn)有無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的基
5、礎(chǔ)上,本文將鏈路有效性引入路由選擇過程作為選擇穩(wěn)定路由的依據(jù)。根據(jù)節(jié)點的移動狀況以及位置信息,結(jié)合移動模型建模過程中推導出來的節(jié)點間相對距離的一步狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣,得出鏈路有效性的推導公式,進而對鏈路的有效性進行預測。利用協(xié)議??鐚釉O(shè)計的方法,將鏈路有效性預測引入路由選擇策略,提出基于鏈路有效性的航空自組織網(wǎng)絡(luò)跨層路由協(xié)議(Link Availability Prediction-basedRouting,LAPR)。最后通過基于EXa
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