战术无线自组网的数据链路层设计与仿真

发布时间：2020-06-22 14:14

【摘要】：随着无线通信技术的发展,一些特定场景如军事战场和抗震救灾的网络组建形式在不断演化和完善,无线自组网以其自组织性强、不依靠基础设施以及多跳型通信等特点具有独特的优势,从而吸引了大量人员对其进行深入研究,包括网络中节点数据链路层的信道接入协议和网络层路由协议等。其中信道接入协议的研究大多是针对竞争类协议,这类协议会带来网络节点的公平性缺失,因而在网络负载增大时,网络数据碰撞率上升会使得稳定性难以维持,相比较而言,时隙分配类协议则能保证更好的网络稳定性。本论文着重研究战术无线自组网中的数据链路层设计与仿真。首先选择时隙分配类协议为数据链路层的研究出发点,并以经典的TDMA协议为节点信道接入的设计基础,研究其原理机制并通过OPNET仿真平台进行编码实现;然后对其进行功能改造,一方面,设计符合多跳无线自组网场景的包格式,一方面,基于ICI通信实现包的数据封装与包的验证解封装,另一方面,通过全局注册方式实现MAC地址多样化分配并使得上下层协议栈建立有效数据通道,从而完善节点数据链路层的功能设计;最后通过设计针对性的仿真实验以验证最终所设计的节点数据链路层的协议及功能可行性,以及其应用在多跳无线自组网时整个网络的链路质量和稳定性。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E11
【图文】：

其中，init 和 idle 为非强制状态，fr_rx、fr_src 和 tx 为强制状态，实线和虚线分别为无条件转移线和带条件的转移线。带条件的转移线需要对应的标识符为 TRUE 时才会过渡到另一个状态，如图中从 idle 状态过渡到 fr_rx 状态时需要在 FROM_RX 为 TRUE时才会进行状态转移，而在 fr_rx 操作执行完后会自动返回到 idle 状态而不需要条件的触发。

ireless_lan_mac 模块即是 MAC 层模型，它与上层 ARP 模块，以及下层物理port_tx_0_0 无线发端和 wlan_port_rx_0_0 无线收端相连，其中 ARP 层主要 地址和 MAC 地址的映射表，从而为上下层提供便利。可以看出，要使得 层模型能替换掉图 4.1 中的 wireless_lan_mac 模型，则该 MAC 层模型需要层以及下层物理层融为一体。

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 林俊如;曾鹏;于海斌;;面向高速工业无线网络的TDMA MAC协议设计与实现[J];计算机科学;2011年S1期

2 刘安丰;徐娟;陈志刚;;无线传感器网络能量均衡消耗的TDMA调度算法[J];计算机研究与发展;2010年02期

3 但学峰;缪学宁;杨平;;一种适于Ad Hoc网的改进型TDMA协议[J];舰船电子工程;2009年12期

4 董启甲;张军;张涛;秦勇;;高效MF-TDMA系统时隙分配策略[J];航空学报;2009年09期

5 钟晓峰,王有政,梅顺良,王京;基于时分系统的无线自组织网络同步算法[J];清华大学学报(自然科学版);2005年01期

6 张俊强,许宗泽,胡战虎;一种用于无节点战术数据链的TDMA协议[J];航空电子技术;2003年04期

7 王海涛;Ad hoc网络的体系结构及其设计[J];中国数据通信;2003年08期

8 张军,李忠孝,胥青;一种新的S-TDMA系统的时隙分配方案[J];航空学报;2001年S1期

9 张军,张其善,邓秋林;S-TDMA数据链系统时隙预约选择算法分析[J];北京航空航天大学学报;2001年05期

本文编号：2725788