WMPLS技術(shù)在鐵路應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)路由算法中的應(yīng)用研究.pdf

1、如今我國(guó)正處于鐵路事業(yè)快速發(fā)展時(shí)期,各種技術(shù)也相應(yīng)被運(yùn)用到鐵路建設(shè)上來。隨著鐵路事業(yè)的發(fā)展,我國(guó)的鐵路通信系統(tǒng)(Railroad Communication System,RRCS)也有很大的飛躍。通號(hào)一體化成為當(dāng)今鐵路通信的主流,基于蜂窩移動(dòng)通信的 GSM-R(GSM for Railways)鐵路專用平臺(tái)正在被廣泛的推廣和使用。針對(duì)我國(guó)鐵路運(yùn)輸實(shí)際情況,GSM-R技術(shù)正在不斷發(fā)展和完善。GSM-R通信平臺(tái)主要是通過基站來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中

2、繼,當(dāng)發(fā)生行車事故或自然災(zāi)害時(shí),基站遭到破壞,則 GSM—R手持終端將不能再使用普通模式進(jìn)行通信,這時(shí)可以將 GSM-R手持終端切換到.Ad hoc組網(wǎng)方式下,利用Ad hoc組網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn) GSM-R手持終端在應(yīng)急通信中更快的部署,更大范圍覆蓋,給予鐵路應(yīng)急通信更有力的保障。
　　 首先,分別對(duì)應(yīng)急通信、GSM-R鐵路專用通信系統(tǒng)、移動(dòng) Ad hoc網(wǎng)絡(luò)以及多協(xié)議標(biāo)簽交換進(jìn)行了初步的介紹,為下文做理論的鋪墊。分析 GSM-

3、R鐵路專用平臺(tái)中手持終端的工作模式。針對(duì) GSM-R手持終端直通模式的特點(diǎn),結(jié)合應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)人員組織結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,采用 Ad hoc組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的分簇結(jié)構(gòu),可以避免平面組網(wǎng)結(jié)構(gòu)帶來的擴(kuò)展性差,容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞等潛在問題。在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)中,同組人員都是統(tǒng)一行動(dòng),在分簇的時(shí)候能夠劃分到同一簇或相鄰簇中,保證同組人員在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)中的通信,同時(shí)也發(fā)揮了分簇組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了簇內(nèi)通信和簇間通信的隔離,可以有效地降低路由發(fā)現(xiàn)控制分組在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的洪泛。<

4、br>　　 其次,基于分簇的思想,選用如今比較成熟的分簇路由協(xié)議(Cluster-Based RoutingProtocol,CBRP)作為Ad hoc應(yīng)急通信的組網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)無線多協(xié)議標(biāo)簽交換(WMPLS)技術(shù)的特點(diǎn),使用定長(zhǎng)標(biāo)簽作為轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志,與CBRP協(xié)議中的路由算法(以下稱為 CBRP路由算法)相結(jié)合可以提高數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)效率。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組的標(biāo)簽交換,先對(duì)CBRP路由算法進(jìn)行仔細(xì)的研究,選擇標(biāo)簽搭載式分發(fā)方式,通過向路由發(fā)現(xiàn)分

5、組 RREQ和路由回復(fù)分組 RREP中添加定長(zhǎng)標(biāo)簽,在正向路南和反向路由建立過程中實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的分發(fā)同時(shí)建立標(biāo)簽交換路徑。將標(biāo)簽交換與 CBRP路由算法相結(jié)合,對(duì)原 CBRP路由算法進(jìn)行改進(jìn),提出基于標(biāo)簽交換分簇路由算法(Label Switching Clustering RoutingAlgorithm.LSCRA)的概念,用二層標(biāo)簽交換代替三層 IP交換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組的快速轉(zhuǎn)發(fā)。
　　 然后,使用 NS2仿真工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通