移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)是一种能够在无网络基础设施的环境下,以自组织方式进行动态组网的无线网络形式,在军事、民用等领域得到了广泛应用。随着无线通信技术及多媒体技术的不断发展,网络中的通信量越来越大,业务需求也越来越复杂。目前MANET大多使用分布式组网方法,受制于节点的局部可见性,在提升网络服务质量与负载均衡等方面遇到了瓶颈。因此,一些研究学者将软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的集中控制思想引入MANET,提出了软件定义移动自组织网络(Software Defined Mobile Ad Hoc Network,SDMANET)的概念。目前,SDMANET的研究尚处于起步阶段,存在着诸多亟待解决的关键技术问题,比如现有的组网方法不能很好地适应大规模高速移动网络、组网稳定性差、路由控制开销大等问题。这些问题会导致SDMANET的基础架构运行不可靠,因此很难在其基础上进行Qo S优化。针对上述问题,本文以SDMANET中的组网技术作为研究切入点,主要研究工作及创新点如下:首先,本文提出了一种基于带外控制和骨干网优化的SDMANET组网方法(简称B-SDMANET),该方法结合MANET分布式特性和SDN集中控制的特点,使用具有双信道的多模电台作为底层通信单元,在其中分配数据信道和带外控制信道进行组网,利用带外集中控制提高网络的稳定性,使其适应高速移动的MANET网络。本文利用支配集算法选择网络中具有支配地位的节点作为骨干节点,只由骨干节点直接和SDN控制器进行通信,减少网络中直接和控制器通信的节点个数,从而减少路由控制开销。实验表明该方法在大规模MANET网络中可以极大程度上减少网络的路由控制开销。其次,本文提出了一种基于骨干网的集中式动态TDMA协议(简称BTDMA),该协议结合SDN集中控制的特点,使用SDN控制器作为TDMA的中心节点,统一为带外控制的网络节点进行时间同步和时隙分配,从而减少带外控制网络中的信道干扰。本文提出了基于骨干网的动态时隙分配算法,通过骨干节点减少带外控制网络分配的时隙数量,从而减少MAC接入时延,提高带外信道利用率。在该方法中,针对MANET能量有限的特点,关闭非骨干节点的控制信道,节省能量消耗。最后,由于目前没有可供实验的开源SDMANET仿真平台,因此本文使用RYU控制器和Riverbed仿真软件搭建B-SDMANET仿真平台,并设计了无线Open Flow协议(Wireless Open Flow,W-Open Flow)作为控制器和交换机通信的南向接口。本文在仿真软件中实现B-SDMANET网络节点、B-TDMA进程模型和W-Open Flow进程模型,并设计多个仿真场景对本文方法进行可行性验证和性能分析。仿真结果表明本文方法对网络规模不敏感,可以有效降低大规模网络中的网络开销控制和MAC接入时延,提升网络稳定性和MAC吞吐量。