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移动Ad Hoc网络(MANET)是指由一组带有无线通信收发装置的移动节点组成的一个多跳、自组织、无中心网络,具有自组织和自愈的特点。由于移动Ad Hoc网技术可快速配置成稳定有效的动态网络而主要被用于军事,消防,安全和救援等场合。同时由于其组网灵活,费用低廉因而被作为蜂窝移动通信网的补充技术。
Ad Hoc战术网络中每个节点都具有路由转发功能,而且网络中节点频繁移动,网络的拓扑结构将会不断变化,传统的用于因特网的路由协议不能适应Ad Hoc战术网络的需求,必须采用合适的路由算法以解决Ad Hoc网中的路由选择问题,因而路由技术成为Ad Hoc战术网络的研究重点。
本文首先简要介绍了移动Ad Hoc网的发展历史、移动Ad Hoc网络的基本概念、网络特点及关键技术面临的一系列问题。然后针对战术Ad Hoc网络,详细介绍了它的基础知识和拓扑结构特点,参照OSI七层模型,给出了战术Ad Hoc网络参考模型,并基于战术Ad Hoc网络的特点提出了两层网络体系结构。针对移动Ad Hoc战术网络的网络应用环境,介绍了两类主要路由协议,表驱动路由协议和按需路由协议,并对多种用于移动Ad Hoc网络的路由协议进行了分析比较。采用AODV路由协议作为网络层协议,并且分别从修改路由选择度量和Ad Hoc战术网络拓扑结构两个方面对传统的AODV路由算法进行了改进。
本文采用OPNET系统仿真工具搭建了Ad Hoc战术网络仿真平台,在此平台的基础上,实现了AODV和改进的AODV路由算法。在此基础上,设计了一系列仿真场景,分别对不同发射功率、节点的移动速度和网络负载进行了仿真。通过仿真比较传统的AODV路由算法和改进的AODV路由算法的网络性能,验证了改进路由算法的可行性,为实际Ad Hoc战术网络系统的设计和规划提供了参考算法、参考模型和参考数据。