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

1、無線自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)作為一種新型移動無線通信網(wǎng)絡(luò)，憑借其靈活性和實用性在軍事通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。MANET網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)移動無線通信網(wǎng)絡(luò)具有很大的不同，其所特有的無中心、自組織和自由移動等特點使得傳統(tǒng)路由協(xié)議并不適應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)，因此需要研究和開發(fā)特定的路由協(xié)議進(jìn)行支持。
　　在無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究過程中，一般采用軟件仿真和現(xiàn)場試驗的方式對所設(shè)計的路由協(xié)議進(jìn)行驗證。軟件仿真通常用來對路由協(xié)議的原理和性能進(jìn)行初步驗證，現(xiàn)場

2、試驗則用于路由協(xié)議開發(fā)過程中的測試和系統(tǒng)正式部署之前的最終驗證。MANET網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在開發(fā)過程中需要進(jìn)行反復(fù)測試，采用現(xiàn)場試驗的方式其測試結(jié)果雖然準(zhǔn)確可靠，但是試驗成本較高、操作相對來說較為復(fù)雜。此外，現(xiàn)場試驗過程中容易受到外界環(huán)境因素的影響，不利于路由協(xié)議問題的發(fā)現(xiàn)和解決。
　　針對上述情況，本文通過對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床模擬仿真技術(shù)進(jìn)行深入研究，采用一種基于有線以太網(wǎng)構(gòu)建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床的方法，并基于VxWorks實

3、時操作系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)了一個接近于真實現(xiàn)場環(huán)境的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床。該方法對標(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線鏈路層。通過對模擬無線鏈路層頭部格式進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計以及模擬無線鏈路層功能進(jìn)行仿真建模來實現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)的模擬仿真，即在有線鏈路上模擬MANET網(wǎng)絡(luò)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹鬏斔俾实?、傳輸距離有限和抗干擾能力弱等特性。同時，基于VxWorks操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，將模擬無線鏈路層作為一個關(guān)鍵模塊應(yīng)

4、用于虛擬通信仿真機(jī)中，并添加相關(guān)功能組件來模擬真實的無線通信電臺。最終，虛擬通信仿真機(jī)結(jié)合圖形化管理控制平臺和數(shù)據(jù)采集分析平臺實現(xiàn)了實驗室下的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床。
　　利用模擬仿真技術(shù)實現(xiàn)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)試驗床克服了現(xiàn)場試驗成本高、操作復(fù)雜等缺點，解決了現(xiàn)場試驗過程中很難對問題場景進(jìn)行重現(xiàn)的問題，可以明顯減少試驗時間，提高開發(fā)效率。此外，試驗床可以通過管理控制平臺配置不同測試場景，并可以利用數(shù)據(jù)采集分析平臺實時地采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)