舰船编队无线自组织网络路由协议研究硕士研究生学位论文

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1、学科门类：工学单位代码：90006中图分类号：TP915密级：公开硕士研究生学位论文舰船编队无线自组织网络路由协议研究一级学科：信息与通信工程学科专业：通信与信息系统研究方向：宽带网络与交换技术二零零九年三月解放军理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本

2、学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。研究生签名：年月日摘要舰船编队自组织网络是AdHoc网络技术的典型应用之一，具有拓扑规律性变化、业务流量分布不均衡、特殊的物理信道等不同于一般AdHoc网络的特点，这些特点使一般的路由协议很难适应舰船编队网络的应用需要。本论文在现有研究的基础上，以舰船编队网络应用为背景，设计了一个混合式的路由协议，并针对舰船编队网络的突出的负载均衡问题进行深入的研究，提出了一种负载均衡算法。论文的研究工作主要体现在以下几点：1、设计了一种适用于舰船编队自组织网络的路由协议。协议

3、采取了拓扑变化感知和路由缓存保持策略提高路由质量；引入了多点中继机制限制路由控制分组的广播；融合跨层设计思想减小路由开销。从而降低了协议对网络资源的占用，提高网络的性能。2、设计了一种简单高效的负载感知方法。在这种方法中，节点用物理信道的忙闲比例来表征网络的负载状态，不仅对网络的负载状态描述准确，而且不需要增加网络开销，具有很好的适用性。3、设计了一种基于历史信息和概率路由准入的负载调度算法。节点根据历史负载信息和概率算法进行路由准入的判断，完成对负载的均衡调度。算法具有自学习、自适应的特点，在没有增

4、加任何网络开销的基础上，能够对网络中的负载进行动态准确的调度，且算法对各种反应式路由协议都具有很好的适应性。4、在Qualnet仿真平台上实现了适用于舰船编队网络的路由协议和负载均衡算法，并对协议和算法进行了详细的仿真分析，验证了协议和算法的有效性与适用性。在Qualnet仿真平台上对协议和算法的仿真表明，论文所设计的路由协议能够很好的适应舰船编队网络的特点，较好的满足应用需要，相比于主流的DSR和ZRP协议，舰船编队网络的路由协议在丢包率、时延和路由开销等方面均具有明显的优势；论文所设计的负载均衡算

5、法能够很好的解决舰船编队网络的负载均衡问题，在网络吞吐量和时延等方面提升网络的性能，性能提升最大分别达到10%和20%。本论文的研究成果对AdHoc网络路由协议的研究具有较高的参考价值。关键词：AdHoc网络；路由协议；拓扑；负载均衡；丢包率；时延；吞吐量；AbstractThefleetgroupself-organizingnetworkisatypicalapplicationofAdHocnetworkstechnology.Theapplicationhassomespecificchara

6、cteristicssuchastopologychangingregularly、trafficflowdistributionunbalanced、specialphysicalchannelandsoon.Thesecharacteristicsmakethegeneralroutingprotocolbeverydifficulttomeettheneedsoftheapplication.Inthispaper,onthebasisofexistingresearch,wedesignahy

7、bridroutingprotocolandconductin-depthresearchontheprominentprobleminthefleetgroupself-organizednetwork.Thenweproposedakindofloadbalanceroutingalgorithm.Themainworkofthepaperisasfollows:1、Aroutingprotocolisdesignedforthefleetgroupself-organizednetwork.We

8、adapttopologychangesensationandroutingcacheholdingmechanismtoimprovethequalityofrouting;introducethemechanismofMPRtolimitthebroadcastingofroutingcontrolpacket;integratethecross-layerideatoreduceroutingoverhead.Weadaptthesemeasure