面向软件定义移动自组织网络的仿真平台研究与实现

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移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)在军用、民用通信中均具有巨大的价值,但由于其纯分布式的特性,导致网络中每个节点都必须独立地做出路由决策、并需要适应快速变化的拓扑结构,因此在保障网络服务质量(Qualityof Service,QoS)等方面遇到了瓶颈。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术的出现为上述问题提供了解决方案,通过引入SDN控制器这一逻辑集中的节点,以获取全局网络拓扑及资源,从而做出更合理的决策。目前己有越来越多的研究将SDN技术引入MANET。然而,当前并没有一种灵活便利的仿真平台可供研究者使用,导致研究者需要额外花费时间创建仿真环境、复现OpenFlow协议等。为减少研究人员的研究或开发时间,提高效率,本文围绕软件定义移动自组织网络(Software Defined Mobile Ad Hoc Network,SD-MANET)的仿真平台进行了详细研究与实现。首先,本文在分析MANET特点的基础上,对现有仿真平台进行修改,设计了适用于SD-MANET的移动节点,并采用了带外组网(Out-of-band Networking)的方式将 SDN 控制器引入 MANET,同时设计并实现了 SDN控制器调控移动节点配置参数的流程。其次,本文针对仿真平台中移动节点间的多跳传输问题,参考IEEE 802.11协议中的无线数据帧格式,使SDN控制器通过OpenFlow1.3协议对数据帧首部中的MAC地址进行修改,以完成移动节点间的多跳传输。并在仿真平台中进行验证。最后,本文针对SD-MANET拓扑发现这一问题进行了研究,设计并实现了基于“请求-响应”模式和基于异步定时器两种拓扑发现发现流程,最终部署在仿真平台中,并进行了验证。
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