分组无线网与Internet互联的研究

分组无线网与Internet互联的研究

张文漪[1]2002年在《分组无线网与Internet互联的研究》文中进行了进一步梳理分组无线网以其自身的优势得到了广泛的应用,随着Internet在世界范围的迅速普及,以分组无线网的方式来支持Internet上的信息传输就成为一种不可避免的趋势,本文首先介绍了分组无线网网络结构,子网节点和网关节点的构成及功能。然后详细介绍了节点控制器的硬件结构,重点阐述了具有PCMCIA接口的分组无线控制器的设计方案。接着分析了分组无线网节点控制器驱动程序的功能、结构和软硬件平台,详细说明了分组无线网节点控制器驱动程序的各个例程,实现了分组无线网节点控制器驱动软件的设计,使分组无线网的网络协议与标准的TCP/IP高层协议相连,实现了分组无线网与Internet的互联。

马聪[2]2002年在《分组无线网网络层协议的研究与实现》文中研究指明近年来,移动分组无线网技术在各个领域得到越来越广泛的应用。本文首先介绍了移动分组无线网的发展概况及其网络结构的特殊性,接着提出了一种基于DBF算法的分布式无线无环路由协议的实施方案,并在此基础上进行改进,提出了一种应用于无线子网的改进型序号制无线路由协议,该协议可以有效的抑制过时信息,具有更高的收敛速度,并且承认无线非对称信道存在。最后结合具体的的软硬件实施方案,介绍了无线子网间互联及与无线干线网间互联技术的实现。

杨军[3]2003年在《分组无线网多址技术的研究》文中研究说明Internet和移动通信是近年来通信领域应用与研究的热点,分组无线网是实现将Internet业务扩展到无线移动环境的理想形式,长期以来一直在军用和商用领域发挥着重要作用,被看作未来个人通信系统的重要组成部分。 近年来,诸多新的应用对分组无线网的研究和发展不断提出新的挑战;另一方面,通信和微电子技术的迅速发展又为分组无线网的发展创造了良好的契机。本文即结合智能天线技术与分组无线网网络协议的最新研究进展,对分组无线网的多址接入协议进行了深入探讨。本文的主要内容和贡献包括以下几个方面: 第二章对智能天线(自适应波束形成天线)在移动Ad Hoc网络(MANET)中的应用进行了具体、深入的研究。介绍了移动智能天线的研究进展,提出将智能天线应用于MANET的移动终端,分析了智能天线的应用对多址接入协议的影响。提出了支持智能天线应用,并利用其定向通信能力提高网络性能的多址接入协议——自适应波束形成CSMA/CA协议(ABF-CSMA/CA)。对应用智能天线后MANET的信道利用率进行了理论分析,并利用仿真方法评估了协议性能。结果表明,ABF-CSMA/CA协议与智能天线的结合能够有效实现信道的空分复用,显着提高网络的信道利用率。 第叁章研究了智能天线在Internet无线接入网络中的应用,主要考虑使用智能天线对抗同信道干扰与多径衰落,增加覆盖范围,并在MAC层实现智能天线与网络的有机结合。提出了基于轮询的自适应波束形成多址接入协议(PB-ABFMA)。该协议中采用简单、有效的机制保证智能天线快速、准确地适应时变信道,以动态TDMA方式为各节点安排发送时隙,采用微时隙为处于空闲状态的用户保持连接以降低接入时延,该协议可工作于异步网络中,具有很强的实用性。 针对Internet中主要的“请求—回应”(Request-Reply)式业务,推导了协议的信道利用率与平均“请求—回应”时延的近似计算公式,以仿真方法考察了协议性能。结果表明,PB-ABFMA协议能够有效支持智能天线应用并具有较高的信道利用率与良好的时延性能,其简单有效的碰撞分解算法能保证新用户快速接入信道。 第四章对多波束智能天线在星型结构分组无线网中的应用进行了研究,利用智能天线实现信道的空分复用,并在MAC层实现多波束智能天线与网络的融合。提出了自适应时隙分配多址接入协议(ASAMA)。为了有效支持多波束智能天线的应用,该协议增加了以下功能:利用逐点优化(PPO)或全局优化(GO)两种不同复杂度的时隙分配算法将各节点按空间可分性进行分类,保证参与信道空分复用过程的节点信号之间有充分的空间可分性;采用高效、可靠的方法告知各节点应如何及何时进行通信,西安电子科技大学博士学位论文以保证多个节点正确地同时利用一个物理信道进行通信,从而实现信道空分复用。 对ASAMA协议的信道利用率进行了近似分析,以ON/OFF模型为业务源,在平坦瑞利衰落信道中对协议性能进行了仿真。结果表明,ASAMA协议能有效支持多波束智能天线应用以实现信道空分复用,具有很高的信道利用率与良好的时延性能。 第五章提出在利用多波束智能天线实现信道空分复用的同时,充分挖掘智能天线的优势,为多媒体业务提供Qos保障。在考虑多波束智能天线,及话音与数据业务特点的基础上,提出了提供QoS保障的自适应时隙分配多址接入协议(QAsAMA、。在QAsAMA协议中,综合考虑了分组时延,分组丢弃率,误码率,业务容量以及信道利用率方面的要求,并将这些要求与多波束智能天线的特点及自适应时隙分配过程有机地结合起来。对QASAMA协议的信道利用率进行了近似分析,并以仿真方法考察了协议性能。结果表明,QASAMA协议能有效支持智能天线应用,具有很高的信道利用率,并能为话音与数据业务提供良好的QoS支持。 第六章研究了IEEE 802.11 DCF协议中竞争信道节点数的估计方法。一些文献指出,可以根据同时竞争信道的节点数对DCF协议参数进行优化,而接入点(AP)只知道网络中已注册的节点数,无法检测出有多少节点在竞争信道。为此我们基于DCF协议饱和吞吐量的分析方法,推导了分组碰撞概率与同时竞争信道的节点数的关系,提出了一种简便的估计竞争信道节点数的方法一一基于碰撞概率的估计方法 (CPBE)。该方法中,节点或AP利用DCF协议中已有的对分组发送情况的记录估计分组碰撞概率,据此估计同时竞争信道的节点数。利用仿真方法评估了CPBE算法的性能,结果表明,该方法简便易行,具有较好的性能与实用价值。 第七章分析了多径衰落信道中,存在同步误差与多址干扰条件下的正交码CDMA系统的性能。给出了系统模型与信道模型,在此基础上分析了同步误差对系统性能的影响,推导了采用QPSK调制及非相干RAKE接收时的平均误码率计算公式。给出了数值计算结果,考察了信道特征,系统用户数,同步误差等因素对系统性能的影响,为接收机的优化设计提供了理论依据和参考数据,弥补了在实际中难以进行这方面的性能模拟及测量的不足。

魏正曦[4]2003年在《无线短波战术接入网的设计与实现》文中指出在现代高技术战争中,制信权逐渐被认为是现代战争取胜的关键。随着越来越多地使用计算机的自动化指挥以及态势感知的需求,战场数据业务需求不断地增长。作为师以及师以下的规模,建立陆军战术互联网是军队在新形势要求下部队数字化建设的一个战略性目标。 无线短波战术接入网是战术互联网的组成部分和初级阶段。本质上,它属于无中心的自组织分组无线网,按照美军战术互联网“数字消息传输设备子系统互操作标准”(MIL-STD-188-220B协议),通过节点对数据分组的自动中继转发,使网络能够自动探测到系统内部拓扑结构发生的变化,保证信息能达到网络中所有连通的节点,为战术数据终端和计算机等设备提供无线数据传输网络。 本文从军事领域最新动态出发,首先引入战术互联网的概念,并对它的现状和发展做出简介,着重探讨其关键技术;然后对它的子系统——分组无线网展开论述,介绍它的核心内容及其应用,结合本人从事“无线短波战术接入网”项目的亲身体验,分析该项目的功能与要求、构成要素以及总体设计方法,接着,重点对无线短波战术接入网的系统软件、应用软件以及系统硬件等各个模块详细设计的内容展开深入地讨论和描述,给出其关键技术的实现方法;最后从本项目的室内仿真试验和野外拉锯测试的数据结果中,进一步做出系统性能分析以及项目工作总结,针对存在的问题,提出后续工作的改进设想。文章末尾对本课题工作的特色与创新之处给予点评。

陈林星[5]2002年在《高速分组无线网的研究与实现》文中指出本文的目的就是针对我们的特定需求对高速分组无线网进行研究和设计。内容包括高速分组无线网的网络拓扑结构、协议体系、多跳动态路由协议、传输协议体系、网络节点的组成及其软/硬件实现。为了达到这个目的,我们充分吸收了低速分组无线网、尤其是高速分组无线网研究的经验和成果,充分消化和吸收当前Ad Hoc 移动无线网络的研究成果,少走弯路;尽量利用现有的商用成果:利用PC/104 嵌入式处理器作为高层硬件平台,利用实时操作系统作为高层软件平台;采用高性能的数字信号处理器作为低层处理平台;大力应用超大规模FPGA 技术,等等;重点放在网络协议、路由算法、实时业务传输协议、MAC 层协议、网络节点软/硬件技术开发上。本文首先简要介绍了分组无线网当前国内、外的研究状况和发展方向;对分组无线网的几种路由算法DBF、DSDV、DSR、ABR 以及MAC 访问协议也作了介绍;较详细地介绍了WAMIS 的MACA/PR 技术体制及其性能;然后完成了对高速分组无线网的系统设计(物理层除外)。设计的创新点体现在叁个方面:一是对MACA/PR 协议作了改进,作为高速分组无线网的端--端实时传输协议的一个组成部分,改进之处表现在:1 QoS路由协议不是通过在DSDV 路由协议、而是通过在ABR 路由协议中引入带宽限制来实现,从而达到提高系统吞吐量的目的;2定义了一个新颖的“时隙”概念,这个概念建立在直接位于其无线电波传输范围之内的两个网络节点之间的“发送-应答”这样一个分组来回相互交互的过程的基础之上。二是提出了一个异步TDMA的概念,这个概念不要求网络中的所有节点都同步到一个时钟上,只需要发送节点在发送分组之前在分组头中设置有关分组传输所需的时间参数(比如分组大小、分组到达速率等),接收节点接收到该分组之后根据自己的时钟和所接收到的分组头中的时间参数计算出有关的时间数据,从而达到对“时隙”的时间控制和管理、以及时分多址访问的目的。叁是设计了一个可靠的分组广播传输协议,这个协议保证一个网络节点向其无线电波所能覆盖的相邻节点广播分组信息时每一个相邻节点都能够接收到广播出来的信息。分析和经验表明本文的设计是切实可行的,可以满足我们预定的特定要求。

范薪[6]2005年在《分组无线网中的移动IP的设计和实现》文中进行了进一步梳理随着新世纪的到来,信息网络的发展越来越快速。在各种领域里,无线通信技术成为越来越重要的通信手段。分组无线网是一种新型的无线通信网络,是在网络节点之间使用分组交换,共享无线信道的数字通信网络。将分组无线网接入互联网,可以有效利用互联网的优势,并极大的解决固定节点通信的一些限制。随着人们对通信需求的发展,移动IP 技术应运而生。移动IP 为移动型节点的自由漫游提供了可行方案,当节点不断改变其在网络中的接入点时,其不需要修改自己的IP 地址,可以正常通信,不会对高层应用造成影响。本文结合分组无线网和移动IP 的应用,展开分析和论述。首先论述了分组无线网的系统功能和结构,包括分组无线网的连接方式、组成单元和功能。接着分析了移动IP 的特点和要求,提出了几种解决方案,针对分组无线网的特殊性,采用虚拟网络设备接口的解决方案。该方案主要是针对每一个移动IP,生成一个点对点的虚拟网络设备,并配置相关路由,由路由协议将设备接口路由扩散到分组无线网中。然后详细论述在Linux 系统中该方案的设计和实现,以及在分组无线网中的移动IP 的应用过程和通信方式。最后针对实际应用进行相关的测试,并对测试结果进行分析。

史军方[7]2013年在《炮兵分组无线网训练模拟系统的研究与设计》文中提出近年来,随着信息技术的迅速发展,分组无线网自诞生之日起就在军事领域和民用领域获得广泛的应用。分组无线通信技术是今后个人通信系统的主要研究对象。分组无线网设备已开始装备炮兵部队,由于对分组无线网缺乏认识,已习惯于话传,通过电话来指挥,分组无线网在部队存在不敢用、不会用,不习惯用的现象。本论文针对这一现状,对分组无线的在炮兵中通信中的运用进行了研究,针对不同情况和任务,在设备配置、网络连接、网络规划管理与组织实施等方面进行了研究。利用OPNET网络仿真软件构建了炮兵分组无线网的框架,对典型的几种拓扑结构的网络进行了建模和仿真,为炮兵分组无线网网络设计与规划提供了试验平台;利用图论对炮兵分组网的可靠性、互联互通能力、抗干扰能力进行了评估,提出了通过网络结构提高其通信效能的措施。最后,依托局域网,开发了炮兵分组无线网的模拟训练系统,即可进行单兵电台与数据终端操作训练,也可进行炮兵部(分)队联网训练,为分组无线的训练与实施提供了手段与平台。该成果在研究分组无线网的基础上,贴近炮兵作战的特点与实际,计算机仿真与数学建模分析相结合,评估与优化了炮兵分组无线网的结构及组织形式,分析了影响炮兵分组无线网性能的因素,并提出了解决方法,以更好地满足信息化战争对炮兵通信联络的要求,降低了研制成本。通过网络操作平台与通信协议开发,构建了分组无线网通信网络训练平台,集操作、监控、考核等功能于一体,即可进行单兵电台与数据终端操作训练,也可进行炮兵部(分)队联网训练,增强了系统的功能与实用性。

谭齐[8]2003年在《分组无线网的介质访问控制分析及220B的MAC协议仿真》文中进行了进一步梳理随着无线通信技术的迅猛发展,无线网络作为有线网络的扩展和补充,正迅速成为现代军事通信基础设施的重要组成部分。分组无线网以其自组织、自恢复能力在军事上得到极大的关注,作为战场上的主要通信手段之一,分组无线网正发挥着其他通信方式无法媲美的优势。研究制定出适合我国的军用分组无线网络标准规范并最终建立适合我军海陆空叁军协同作战的战术互联网络对提高我军作战能力具有重要的实际意义。基于此,本文对分组无线网络的介质访问控制技术进行了的分析和探讨。 本文首先介绍了分组无线网络的概况,包括:分组无线网络的拓扑结构、特点、关键技术问题。并对基于分组无线网络的战术互联网络进行了概述。 然后,研究了分组无线网中的介质访问控制(MAC,Media Access Control)的技术问题。分析了在分组无线网中影响接入性能的各种因素,详细论述了基于美国军标MIL-STD-188-220B(以下简称为220B)的MAC协议的工作原理并对R-NAD、P-NAD、H-NAD、DAP-NAD、RE-NAD五种算法进行了比较。为了避免隐藏终端/暴露终端的问题,我们把RTS/CTS握手机制引入到了220B的MAC协议中,最后给出了220B的MAC协议一个实现方法。 此外,通过OPNET网络仿真工具建立了仿真模型,模拟了无线环境中,纯Aloha、1-坚持CSMA、以及22B的R-NAD和DAP-NAD四种介质访问控制方式的工作过程。通过对仿真结果的分析,评估了该协议的网络性能,并讨论了不同的定时模型参数和仿真参数对网络性能的影响。为掌握220B的MAC工作原理,以及分组无线网在军事通信和应急通信场合的应用提供了的参考。

赵明, 金浩, 屈晔彬[9]2013年在《VxWorks END学习桥的战术多网网关软件的设计与实现》文中研究说明战术互联网是以无线自组织网络为基础,具有自组织、自管理和多跳的特点,可方便、灵活组网,为了解决营一级的战术互联网多网融合的问题,详细论述了基于VxWorks END学习桥的战术多网网关软件的设计开发原理,提出了在以太网基础上的二层桥接的协议转换思想,给出了软件实现过程的主要细节,并给出了参考代码。

冯宗越, 徐媛媛[10]2017年在《物联网的Wi-Fi直连技术概述与分析》文中进行了进一步梳理随着互联网络的发展,人们的日常生活愈来愈离不开网络技术的发展和支撑。Wi-Fi技术作为网络技术的重要组成技术,如今被广泛应用于互联网、互联网+以及物联网等诸多领域。这些传统的Wi-Fi网络技术通信普遍采用了客户端/服务器(C/S)模式。而Wi-Fi直连技术的诞生打破了原有的网络通信模式,可以实现设备与设备之间直接的互通互联,也进一步扩展了互联网+、物联网等诸多应用场景。

参考文献:

[1]. 分组无线网与Internet互联的研究[D]. 张文漪. 西安电子科技大学. 2002

[2]. 分组无线网网络层协议的研究与实现[D]. 马聪. 西安电子科技大学. 2002

[3]. 分组无线网多址技术的研究[D]. 杨军. 西安电子科技大学. 2003

[4]. 无线短波战术接入网的设计与实现[D]. 魏正曦. 电子科技大学. 2003

[5]. 高速分组无线网的研究与实现[D]. 陈林星. 电子科技大学. 2002

[6]. 分组无线网中的移动IP的设计和实现[D]. 范薪. 华中科技大学. 2005

[7]. 炮兵分组无线网训练模拟系统的研究与设计[D]. 史军方. 电子科技大学. 2013

[8]. 分组无线网的介质访问控制分析及220B的MAC协议仿真[D]. 谭齐. 西南交通大学. 2003

[9]. VxWorks END学习桥的战术多网网关软件的设计与实现[J]. 赵明, 金浩, 屈晔彬. 火力与指挥控制. 2013

[10]. 物联网的Wi-Fi直连技术概述与分析[J]. 冯宗越, 徐媛媛. 单片机与嵌入式系统应用. 2017

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