基于地理位置信息的民用航空自組網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、近年來(lái)，全球航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展給民航通信系統(tǒng)提出了更高要求，寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)已逐漸成為航空通信的發(fā)展趨勢(shì)。目前，民航客機(jī)主要借助地基站和衛(wèi)星進(jìn)行通信，但是存在地基站覆蓋受限，衛(wèi)星鏈路時(shí)延較大、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。航空自組網(wǎng)寬帶通信技術(shù)逐漸得到諸多科研機(jī)構(gòu)和研究人員的廣泛關(guān)注；然而，航空自組網(wǎng)具有大規(guī)模，高動(dòng)態(tài)，帶寬有限等特點(diǎn)，傳統(tǒng)移動(dòng)自組網(wǎng)路由協(xié)議不再適用于航空通信環(huán)境。因此，設(shè)計(jì)高效、可靠、滿足航空通信需求的路由算法具有重要意義。

2、>　　本文分析了航空自組網(wǎng)的特點(diǎn)，總結(jié)了航空自組網(wǎng)路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀，深入研究了基于地理位置信息的路由協(xié)議。在研究貪婪周邊無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議(Greedy Perimeter Stateless Routing, GPSR)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于位置預(yù)測(cè)的地理路由協(xié)議(Improved Geographical Routing Protocol based on Location Prediction,簡(jiǎn)稱IGRLP)。本文主要工作如下：

3、
　　針對(duì)民用航空自組網(wǎng)高動(dòng)態(tài)特征，IGRLP協(xié)議通過(guò)改進(jìn)鄰居節(jié)點(diǎn)表維護(hù)機(jī)制提高了路由協(xié)議的收斂性。傳統(tǒng)的GPSR路由協(xié)議利用信標(biāo)機(jī)制維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)表，由于節(jié)點(diǎn)的高速移動(dòng)性，短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成大量鄰居節(jié)點(diǎn)位置失效，降低了路由可靠性。為了解決上述問(wèn)題，IGRLP協(xié)議引入鏈路生存時(shí)間解決鄰居節(jié)點(diǎn)的過(guò)期問(wèn)題，并結(jié)合位置預(yù)測(cè)算法按需更新節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，使鄰居節(jié)點(diǎn)表能夠及時(shí)進(jìn)行彈性調(diào)整，從而提高了路由決策的準(zhǔn)確性。
　　結(jié)合民航飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)

4、律，設(shè)計(jì)了一種基于地理位置和運(yùn)動(dòng)方向的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略，增強(qiáng)了高動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中路由的魯棒性。GPSR協(xié)議的貪婪算法以最短歐氏距離為度量標(biāo)準(zhǔn)，在高動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中容易導(dǎo)致鏈路的頻繁斷裂，此外，單一的路由判據(jù)無(wú)法感知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)具有較大盲目性。IGRLP協(xié)議結(jié)合飛機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在轉(zhuǎn)發(fā)策略中綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的地理位置和運(yùn)動(dòng)方向，從而能夠在民航通信網(wǎng)中建立穩(wěn)定通信路徑。
　　設(shè)計(jì)協(xié)議分組與鄰居節(jié)點(diǎn)表格式，搭建民用航空通信網(wǎng)絡(luò)仿真場(chǎng)景，在 N