组移动Ad Hoc网络的路径稳定路由研究

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未来的局部战争地形复杂,电磁环境恶劣,信息瞬息万变,稍纵即逝,这就要求通信保障及时、迅速,且具有较强的抗毁性和抗干扰能力。在这种情况下,具有抗毁性强、自恢复、无需架设网络设施、可快速展开等特点的Ad Hoc网络成为战场通信保障的首选技术。但当今Ad Hoc网络的路由的研究主要是集中应用在随机移动的网络,对战场上节点组移动环境的针对性不强。随着Ad Hoc网络的军事需求不断增强,迫切需求一种适合组移动环境的路由。本文就针对组移动Ad Hoc网络的特点提出了一种基于路径稳定考虑的路由,使战场组移动Ad Hoc网络的信息传输能够符合需求。本文对此路由的设计核心主要有下面几个方面:首先,基于组移动组内相对移动性较小和组间的相对移动比较剧烈的特点,提出了分簇的路由结构,并设计一种适用组移动的以相对移动距离为标准的分簇算法,从而保证网络结构更加稳定。其次,考虑节点之间是不停移动的,无线信道的通讯范围是有限的,提出路径稳定性的公式。因为在无线网络中,发送信息的源节点和接收信息的目的节点之间存在多条路径,将路径稳定性作为路径选择的准则,将其应用到分簇结构的路由中设计出一种更稳定的路由。最后,考虑到路径的维护,采用每次路由探索生成一条主路径和一条备份路径的方法,来延长路由的生存时间。为了使备份路径使用得更加有效,针对不同的备份路由与主路径共享链路的模式,路由备份被设计成选择性启动,用于减少不必要的延时。采用OPNET网络仿真软件,对设计的路由进行了建模,并编写代码实现了设计的功能。结合“***网络模拟系统”项目,将实现的路由模块结合特点项目需求放入组移动Ad Hoc网络的场景中,仿真结果显示此路由的路径稳定性超过使用一般分簇算法与DSR算法的路由,并且能够满足项目的要求。它的仿真实现为Ad Hoc战术网络的规划和设计提供客观、可靠的定量依据,可以有效地缩短网络建设周期,大大提高其建设中决策的科学性。
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