移动网络的舰船无线实时通信系统设计
发布时间：2022-02-13 22:02
海上移动通信经历了几十年的发展,目前应用范围最广的移动通信方式为国际移动卫星和VHF高频无线电通信等,但是这种通信方式存在数据传输速率慢、信号传输不稳定等问题,因此,对于海上舰船的无线移动通信进行技术优化非常有意义。Ad hoc无线通信网络是一种近年来非常热门的无线网络,它可以实现点对点的无线通信,本文结合Ad hoc无线通信网络设计了舰船的无线实时通信系统,并详细研究了通信网络的路由协议等内容。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(24)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
典型的移动AdHoc网络拓扑结构示意图Fig.1Typicaltopologyofmobileadhocnetwork
发，也就是多跳路由的工作模式。AdHoc网络的多跳路由能够降低网络的整体功耗，也能保障节点之间的通信。2基于移动AdHoc网络的船舶无线实时通信系统设计2.1海上AdHoc通信系统的AODV路由协议介绍在海上移动AdHoc无线网络中，路由协议是节点之间形成通信链路的基础，移动AdHoc网络采用AODV路由协议，在构建节点之间的通信链路时可以构建正向路由和反向路由，并使用节点的序列号防止节点出现不规则传输。AODV路由协议具有动态链接、容量过载处理等功能，其原理如图2所示。图2AODV路由协议Fig.2AODVroutingprotocolAODV路由协议相对于传统的路由协议具有以下优点：1）通过控制AdHoc网络中节点的序列号来避免路由出现环路，提高无线通信网络的数据传输精度，该过程可以通过编程实现，可操作性强。2）具有多跳和中间节点的应答功能，可以使中间路由节点快速获得路由协议，降低广播分组数。3）AODV路由协议支持节点的按需驱动，降低了整体网络的功耗需求。4）具有良好的拓展性，网络中的节点可以按照需求及时并网。AODV路由协议的工作步骤如下：步骤1建立正向路由AODV路由协议在建立正向路由时，首先发起路由请求报文RREQ，报文RREQ携带的信息字段包括路由请求、目的节点IP地址[3]、目的节点序列号、源·128·舰船科学技术第42卷
节点IP地址、源节点序列号、计数器、预留空格、类型等，数据包的格式如图３所示。图3AODV路由协议的报文RREQ数据包格式图Fig.3PacketformatdiagramofpacketRREQforAODVroutingProtocol在报文RREQ数据请求发送后，广播ID自动加1，目的节点接收到报文RREQ数据后，向邻近的节点广播RREQ分组。在船舶的无线AdHoc通信网络中，船舶节点的ID是唯一的，因此，请求数据RREQ中的源地址和目的地址可使用船舶ID代替。步骤2节点ID对照当中间节点接收到来自源节点的请求报文RREQ数据后，首先需要对目的节点的ID号与自身节点的ID号进行对比，如果ID号一致，即该节点就是本次路由协议的目的节点，则直接回复响应报文RREP，RREP报文数据与RREQ报文数据类似[4]，包括源节点序列号、计数器、预留空格、类型等信息；如果2个节点ID不一致，则回到步骤1。步骤3建立反向路由在反向路由请求中，目的节点IP地址、目的节点序列号与源节点IP地址、源节点序列号相互调换。2.2基于移动AdHoc网络的船舶无线实时通信系统设计本文结合AdHoc网络技术对现有的船舶移动通信系统进行优化和升级，将移动通信系统划分为用户操作终端、船舶节点、数据服务器、接口模块和AdHoc网络等模块，原理图如图4所示。在该系统中，船舶终端节点通过自组织模式并入移动AdHoc网络中，构建一种通信质量良好、组网效率高的海上局域无线网络。3结语移动AdHoc无线网络具有自组织性、动态性和多跳路由特点，能够适应远洋船舶之间的无线通信需求。本文首先对移动AdHoc网络的特性进行详细介绍，然后结合移动AdHoc网络的路由协议构建一种新
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动AdHoc网络路由协议的研究[J]. 唐海和,徐晓艳. 数字技术与应用. 2014(08)
[2]移动Ad Hoc网络的安全路由协议研究[J]. 王婷婷,李兴德,周山泉. 信息安全与通信保密. 2007(08)
[3]移动Ad hoc网络路由协议分析[J]. 聂晶,贺昕,周正,赵成林. 电子科学技术评论. 2005(06)
本文编号：3623999
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(24)北大核心
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
典型的移动AdHoc网络拓扑结构示意图Fig.1Typicaltopologyofmobileadhocnetwork
发，也就是多跳路由的工作模式。AdHoc网络的多跳路由能够降低网络的整体功耗，也能保障节点之间的通信。2基于移动AdHoc网络的船舶无线实时通信系统设计2.1海上AdHoc通信系统的AODV路由协议介绍在海上移动AdHoc无线网络中，路由协议是节点之间形成通信链路的基础，移动AdHoc网络采用AODV路由协议，在构建节点之间的通信链路时可以构建正向路由和反向路由，并使用节点的序列号防止节点出现不规则传输。AODV路由协议具有动态链接、容量过载处理等功能，其原理如图2所示。图2AODV路由协议Fig.2AODVroutingprotocolAODV路由协议相对于传统的路由协议具有以下优点：1）通过控制AdHoc网络中节点的序列号来避免路由出现环路，提高无线通信网络的数据传输精度，该过程可以通过编程实现，可操作性强。2）具有多跳和中间节点的应答功能，可以使中间路由节点快速获得路由协议，降低广播分组数。3）AODV路由协议支持节点的按需驱动，降低了整体网络的功耗需求。4）具有良好的拓展性，网络中的节点可以按照需求及时并网。AODV路由协议的工作步骤如下：步骤1建立正向路由AODV路由协议在建立正向路由时，首先发起路由请求报文RREQ，报文RREQ携带的信息字段包括路由请求、目的节点IP地址[3]、目的节点序列号、源·128·舰船科学技术第42卷
节点IP地址、源节点序列号、计数器、预留空格、类型等，数据包的格式如图３所示。图3AODV路由协议的报文RREQ数据包格式图Fig.3PacketformatdiagramofpacketRREQforAODVroutingProtocol在报文RREQ数据请求发送后，广播ID自动加1，目的节点接收到报文RREQ数据后，向邻近的节点广播RREQ分组。在船舶的无线AdHoc通信网络中，船舶节点的ID是唯一的，因此，请求数据RREQ中的源地址和目的地址可使用船舶ID代替。步骤2节点ID对照当中间节点接收到来自源节点的请求报文RREQ数据后，首先需要对目的节点的ID号与自身节点的ID号进行对比，如果ID号一致，即该节点就是本次路由协议的目的节点，则直接回复响应报文RREP，RREP报文数据与RREQ报文数据类似[4]，包括源节点序列号、计数器、预留空格、类型等信息；如果2个节点ID不一致，则回到步骤1。步骤3建立反向路由在反向路由请求中，目的节点IP地址、目的节点序列号与源节点IP地址、源节点序列号相互调换。2.2基于移动AdHoc网络的船舶无线实时通信系统设计本文结合AdHoc网络技术对现有的船舶移动通信系统进行优化和升级，将移动通信系统划分为用户操作终端、船舶节点、数据服务器、接口模块和AdHoc网络等模块，原理图如图4所示。在该系统中，船舶终端节点通过自组织模式并入移动AdHoc网络中，构建一种通信质量良好、组网效率高的海上局域无线网络。3结语移动AdHoc无线网络具有自组织性、动态性和多跳路由特点，能够适应远洋船舶之间的无线通信需求。本文首先对移动AdHoc网络的特性进行详细介绍，然后结合移动AdHoc网络的路由协议构建一种新
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动AdHoc网络路由协议的研究[J]. 唐海和,徐晓艳. 数字技术与应用. 2014(08)
[2]移动Ad Hoc网络的安全路由协议研究[J]. 王婷婷,李兴德,周山泉. 信息安全与通信保密. 2007(08)
[3]移动Ad hoc网络路由协议分析[J]. 聂晶,贺昕,周正,赵成林. 电子科学技术评论. 2005(06)
本文编号：3623999
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