Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床模擬仿真技術(shù)的研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)作為一種新型移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，憑借其靈活性和實(shí)用性在軍事通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。MANET網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)具有很大的不同，其所特有的無(wú)中心、自組織和自由移動(dòng)等特點(diǎn)使得傳統(tǒng)路由協(xié)議并不適應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)，因此需要研究和開(kāi)發(fā)特定的路由協(xié)議進(jìn)行支持。
　　在無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究過(guò)程中，一般采用軟件仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式對(duì)所設(shè)計(jì)的路由協(xié)議進(jìn)行驗(yàn)證。軟件仿真通常用來(lái)對(duì)路由協(xié)議的原理和性能進(jìn)行初步驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)

2、試驗(yàn)則用于路由協(xié)議開(kāi)發(fā)過(guò)程中的測(cè)試和系統(tǒng)正式部署之前的最終驗(yàn)證。MANET網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式其測(cè)試結(jié)果雖然準(zhǔn)確可靠，但是試驗(yàn)成本較高、操作相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜。此外，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中容易受到外界環(huán)境因素的影響，不利于路由協(xié)議問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決。
　　針對(duì)上述情況，本文通過(guò)對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床模擬仿真技術(shù)進(jìn)行深入研究，采用一種基于有線(xiàn)以太網(wǎng)構(gòu)建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床的方法，并基于VxWorks實(shí)

3、時(shí)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接近于真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床。該方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行修改和擴(kuò)展，在網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層中間添加了模擬無(wú)線(xiàn)鏈路層。通過(guò)對(duì)模擬無(wú)線(xiàn)鏈路層頭部格式進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)以及模擬無(wú)線(xiàn)鏈路層功能進(jìn)行仿真建模來(lái)實(shí)現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)的模擬仿真，即在有線(xiàn)鏈路上模擬MANET網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、傳輸速率低、傳輸距離有限和抗干擾能力弱等特性。同時(shí)，基于VxWorks操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，將模擬無(wú)線(xiàn)鏈路層作為一個(gè)關(guān)鍵模塊應(yīng)

4、用于虛擬通信仿真機(jī)中，并添加相關(guān)功能組件來(lái)模擬真實(shí)的無(wú)線(xiàn)通信電臺(tái)。最終，虛擬通信仿真機(jī)結(jié)合圖形化管理控制平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室下的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床。
　　利用模擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)床克服了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)，解決了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中很難對(duì)問(wèn)題場(chǎng)景進(jìn)行重現(xiàn)的問(wèn)題，可以明顯減少試驗(yàn)時(shí)間，提高開(kāi)發(fā)效率。此外，試驗(yàn)床可以通過(guò)管理控制平臺(tái)配置不同測(cè)試場(chǎng)景，并可以利用數(shù)據(jù)采集分析平臺(tái)實(shí)時(shí)地采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)