军用自组织网络(毕设)
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美国陆军发展自组织网络可称提高战力关键方向美国武装力量提高作战能力的关键方向之一是,在最新信息技术的基础上建成一体化的信息空间。
决策周期最短化、提高计算系统效率、通过统一的网络设备在硬件资源之间有效分配信息流能最大限度地提高态势感知能力和关键过程的可控性。
美军司令部正在对自己的网络基础设施进行大规模改造,包括从调整兵团、部队、分队的组织编制到在战场上组织到常驻地信息资源的远方通路。
已采取的步骤与美国国防部构建基础设施的努力是分不开的,后者提供了在军种框架内以及各军种根据“网络中心”构想通过信息网络交换来共同使用信息资源的能力。
美国陆军领导人视建设被称为陆地战争网(LandWarNet)的本军种未来全球信息结构为向网络中心作战指挥原则过渡的基本原则。
网络中心原则在共同使用信息资源和可靠的网络保障的基础上,确保在战场上分散部署的各军种战斗和保障部队的行动高度协调一致。
对关键指导文件的分析表明,美国陆军司令部将陆军未来建设分为17个方向,并确定其为取得对敌压倒性优势的基本方向。
这些方向覆盖范围相当广——从单兵训练和能在统一信息空间遂行作战行动的军人的装具到组建执行相应任务的模块化分队。
这些计划的实施将把具有传统结构的陆军改造成为能保障对任何敌人具有优势的新型力量。
美国陆军司令部在建设陆地战争网的框架中特别重视发展直接与敌人接触作战的分队所用的通信系统和自动化指挥系统。
对战术分队通信系统的基本要求如下:保障在任何地形条件下不间断地进行战斗指挥;在用户剧烈机动时确保通信可靠;对信道进行可靠地防护,使其免受非致命武器和无线电电子战武器的破坏;保障用户服务质量。
目前,美国陆军军及军以下使用3种基本通信系统:MSE陆军军通用交换通信系统;СРКС指挥通信无线电电台网(旅以下用),它包括SINCGARS超短波无线电通信网、EPLRS 多功能数据分配与定位系统、基于NTDR数字无线电台和PSC-5“喷火”卫星超短波通信站的通信网;ADDS多功能数据分配系统。
军队网络解决方案一精编Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986军队网络解决方案一一、方案背景随着我军各类信息网络建设的不断深入,军用网络电子信息面临的安全问题日益突出,尤其是近年来,新形势下军事斗争准备工作步伐日益加快,军用网络泄密、窃密和受破坏事件频发,给军用网络电子信息安全造成了严重的危害。
因此,提高军用网络的安全性,构筑完善的军用网络电子信息安全体系成为当务之急。
军用网络电子信息安全面临的威胁主要包括自然灾害、恶劣环境、物理损害、设备故障、电磁辐射和电磁干扰等。
另外还有有目的的恶意攻击,如篡改、伪造、删除、添加、重放、乱序、制造病毒等主动攻击,或在不干扰计算机系统正常工作的情况下窃听、截获、破译、流量分析和电磁泄露等被动攻击,这是军用网络电子信息安全面临的最主要、最危险的威胁。
军用网络电子信息安全体系设计应充分考虑影响军用网络电子信息的各方面风险,不忽视或漏掉其中任何一个安全环节,以便能够保证整个系统的安全性。
二、方案设计在许多现役军事通信系统中都在装备光纤局域网,以取代用金属电缆作传输介质的局域网,提高传输速度,扩大网络半径。
目前的光纤局域网是按以太网标准(IEEE8023)组建的,采用环形或者有源星形拓扑结构,工作速率为10Mb/s,这是军用电缆局域网向光纤局域网过渡的第一步,也叫军用光纤以太网,在性能上可满足军方要求。
在军队办公环境中,以下塑料光纤接入解决方案:该解决方案用塑料光纤与石英光纤一起组成全光网络,真正实现“FTTD光纤到桌面”(FiberTo The Desktop),主干网采用1000M以太网,桌面终端使用塑料光纤,可提供100M传输速率,而且将来还可平滑升级,防电磁干扰,保密性强,成本低且便于实施。
外部路由器采用高端路由器,它提供了强大的包过滤,可作为第一级包过滤防火墙。
在外部路由器和军用信息网之间设置了PC网关,它作为第二级包过滤防火墙,在对其进行设计时,增加了它对IP数据包从源节点到目的节点路由信息的分析,丢弃那些满足数据过滤规但又是经过不安全路由的数据包,增强了包过滤防火墙的性能。
自组织网络求助编辑百科名片自组织网络移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,是移动计算机网络的一种,用户终端可以在网内随意移动而保持通信。
目录自组织网络概述自组织网络特点自组织网络应用领域展开编辑本段自组织网络概述移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(Pac ket Radio)网络。
ALOHA网络需要固定的基站,网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接才能互相通信,是一种单跳网络。
直到P R网络,才出现了真正意义上的多跳网络,网络中的各个节点不需要直接连接,而是能够通过中继的方式,在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。
PR网络被广泛应用于军事领域。
IEEE在开发802. 11标准时,提出将PR网络改名为Ad Hoc网络,也即今天我们常说的移动自组织网络。
移动自组织网络。
一方面,网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制,而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面,用户终端是可以移动的便携式终端,如笔记本、PDA等,用户可以随时处于移动或者静止状态。
无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。
作为主机,终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。
这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力,具有很强的鲁棒性和抗毁性。
作为一种分布式网络,移动自组织网络是一种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设施,能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下,提供终端之间的相互通信。
由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限,因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发,这样节点之间构成了一种无线多跳网络。
[1]网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。
Ad Hoc 自组织网络12070423 程鹏Ad Hoc网络是基于预先架设网络基础设施的无线网络,他依赖于基站、无线接入点等现有基础设施网络。
自组织网络的应用需求有临时会议,紧急情况科学考察,探险,军事战场,接入网络服务商所需的时间和成本,现有服务和架构的性能或者能力,远离网络基础设施而希望保持与网络的连接。
Ad Hoc结构是一种省去了无线中介设备AP而搭建起来的对等网络结构,只要安装了无线网卡,计算机彼此之间既可实现无线互联;其原理是网络中的一台计算机主机建立点到点连接,相当于虚拟AP,而其他计算机就可以直接通过这个点对点连接进行网络互联与共享。
自组织网的起源与1972年战场环境下的用于数据通信的分组无线网,1983年发展成支持大规模网络,适应战场快速变化环境需要的自适应网络协议的抗毁自适应网络。
1994年进一步发展为满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁星的移动信息系统。
1991年IEEE 802.11首次提出“Ad Hoc网络”——自组织、对等式、多跳无线移动通信网络。
1997年IETF 成立MANET工作组——基于IP的无线多跳网络路由。
2003年IRTF成立ANS研究组。
Ad Hoc网络是由一组带有无线通信收发装置的(移动)终端节点组成的一个多跳临时性自治系统。
每个(移动)终端同时具有路由器和主机两种功能:作为主机,终端需要运行面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。
节点间路由通常由多跳(Hop)组成。
不需要网络基础设施,可以在任何地方、任何地点快速构建。
Ad Hoc网络的特点有:独立组网——不需要任何预先网络基础设施。
动态拓扑——节点移动/开机/关机,节点无线发送功率变化、无线信道干扰或者地形等因素影响。
自组织——无控制中心,节点故障不会影响到整个网络。
多跳路由——接收端和发送端可使用比两者直接通信小得多的功率进行通信,因此节省了能量消耗。
通过中间节点参与分组转发,能够有效降低对无线传输设备的设计难度和成本,同时扩大了自组织网络的覆盖范围。
面向无线通信的自组织网络设计与性能分析自组织网络是一种智能化的通信网络,能够在无中心的情况下自动配置和管理网络节点,实现自发的网络拓扑结构。
在无线通信领域,自组织网络也被广泛应用,为无线通信提供便捷和高效的通信方式。
本文将探讨面向无线通信的自组织网络设计与性能分析的相关内容。
首先,我们将讨论面向无线通信的自组织网络的设计原则。
在设计自组织网络时,有几个关键要点需要考虑。
首先是节点的选择和部署,合理的节点选择和部署能够最大程度地提高网络的覆盖范围和通信质量。
其次是网络的拓扑结构,合理的网络拓扑结构能够有效地减少通信的延迟和能量消耗。
此外,网络节点之间的通信协议和路由算法也是设计中的重要考虑因素。
综合考虑这些要点,我们能够设计出性能更好且适应无线通信环境的自组织网络。
其次,我们将研究面向无线通信的自组织网络的性能分析方法。
性能分析是评估自组织网络设计的重要手段,能够帮助我们了解网络的通信质量和性能指标。
一种常用的性能分析方法是模拟仿真,通过构建网络模型和仿真实验,可以得到网络的各项指标,如覆盖范围、通信质量、传输速率等。
此外,实际测试也是评估自组织网络性能的有效方法,通过在真实环境中布设网络节点并进行实测,我们可以获取更真实可靠的性能数据。
另外,我们将探讨无线通信自组织网络设计与性能分析中的一些关键技术。
首先是网络节点的部署和定位技术。
合理的节点部署和定位能够提高网络的覆盖范围和通信质量,其中包括节点密度优化、多天线技术、定位算法等。
其次是网络的通信协议和路由算法,这是保证网络正常运行和有效通信的重要技术。
对于无线通信自组织网络,需要针对特殊的无线通信环境设计相应的协议和算法,以保证信号传输的稳定性和高效性。
最后是网络的安全保护技术,自组织网络的安全性是确保网络正常运行的关键因素。
通过采用身份认证、数据加密等安全保护技术,能够有效抵御网络攻击和保护用户隐私。
在实际应用中,面向无线通信的自组织网络具有广泛的应用前景。
军事用途的通信网络1 组建军用ASON网络。
2 远程战场监视传感器系统(REMBASS)REMBASS使用了远距离监视传感器。
由人工放置在敌人可能经过的道路,这些传感器可以对敌人的活动两句引起的信号做出响应,记录下诸如地面震动、声音、红外和磁场变化等物理量。
REMBASS可以在本地节点处理传感器获取的数据。
以直接或通过无线中继设备把探测、分类的信息传输到传感器监视设备。
传感器监视设备对收到的信息进行解调、解码、显示和记录,提供敌方活动的完整时间记录。
3 数话同传无线网络系统军队要建立自有专网,需要建立一个长距离端到端的无线链路。
这个自有专网主要用于语音通信和数据通信,它是一个无线传输(数传电台)和路由技术(路由器)的综合体,看起来是一个独立的专有“广域网”,而由数传电台组成的无线传输相当于这个广域网的链路部分,路由器则是这个广域网中的节点。
(1)数传电台:将采用LEDR的F系列中的400F、1400F,其中1400F使用在总部,400F使用在营区。
因为F系列是高速的无线数传设备,传输速率可以达到从2.048Mbps(1×E1)到8.192Mbps(4×E1),非常适合于多媒体业务的高带宽传输需求。
这也是专有高速广域网的终极目标。
(2)路由器:在中心总部采用VANGUARD 6455,在营区按规模的大小采用VANGUARD 6435和VANGUARD 320。
从拓朴图中我们可以看到:LEDR高速数传电台通过定向天线点对点传送信号;节点各种接入业务的实现由VANGUARD系列路由器来担任。
通过该系列路由器的专用语音子卡与语音压缩技术实现最重要的语音业务,其中,中心连队站点还通过PBX电话交换机扩展来自语音子卡语音信号,使得通话的门数得以大大提高,其它营队按需可以直拉使用语音子卡接入电话机。
由于话音系统对线路延时的敏感性,要求无线电台和路由器的延时必须符合话音的要求,在案例实践中,LEDR高速数传电台与VANGUARD路由器的组合,能使语音达到7跳(节点)而不失真。
军事通信网络设计方案一、引言随着科技的发展与军事作战方式的改变,军事通信网络扮演着越来越重要的角色。
为了满足现代战争中信息化作战的需求,本文旨在设计一个完善的军事通信网络方案,以确保军队间的高效通信与信息安全。
二、网络拓扑结构为了实现高速可靠的通信,本网络设计方案采用了三层分布式拓扑结构,包括核心层、汇聚层和接入层。
1. 核心层核心层作为网络的主干,承担着所有数据传输的重要任务。
在核心层,主要采用高性能的路由器和交换机设备,以实现数据的快速传输与转发。
由于军事通信网络对安全性的要求较高,核心层应配置防火墙和入侵检测系统,以防止外部威胁的入侵。
2. 汇聚层汇聚层连接核心层与接入层,起到数据汇聚的作用。
在汇聚层,应配置具备多种接口的交换机设备,以便与不同类型的接入设备进行连接。
此外,汇聚层还应设置VLAN(虚拟局域网)以实现网络的划分,确保不同军事单位之间的通信隔离。
3. 接入层接入层是军事通信网络的最末端,连接各个具体的军事单位或者设备。
在接入层,应配置以太网交换机以支持军事终端设备的接入。
同时,为了提高网络的可用性与安全性,接入层应设置无线接入点(WAP)以支持移动终端设备的连接,并采用认证和加密机制来确保无线通信的安全性。
三、传输技术选择1. 光纤传输为了满足大量数据的传输需求,采用光纤传输是一个理想的选择。
光纤传输具有高带宽、低延迟和抗干扰等特点,能够保障网络的性能和可靠性。
同时,光纤传输还具备良好的安全性能,不易被窃听和干扰。
2. 卫星传输在远程通信和战术侦察等需要跨越地理边界的场景中,卫星传输是一种可靠的选择。
通过搭建卫星通信网,可以实现与地面部队的实时通信,提供高速的数据传输能力。
四、网络安全与保障在军事通信网络设计中,网络安全是一个至关重要的方面。
为了保障网络的安全性,应采取以下措施:1. 加密技术通过对通信数据进行加密,可以防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
采用先进的加密算法,如AES(高级加密标准),确保数据的机密性和完整性。
在近年来几场军事冲突与战争中,侦察和攻击型无人机的作用越来越显著。
伴随着技术的发展,军用无人机除单纯侦察之外的攻击、指挥、预警、电子战等不同作战功能逐步开发加强,战术应用将沿着单机作战∴有人—无人协同作战→无人机集群网络作战的发展路径发展,这预示着未来的军用无人机的联网通信能力将至关重要,无人机作为网络中心战概念下空天地一体化中的重要一环,其组网能力和网络性能将对未来战战争模式产生重要影响。
移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks)是由移动节点自行组成的多跳临时性网络,其无中心和自组织的特性尤其适用于作战环境下的无人机群体协同作战需求。
随着军用无人机技术的成熟和大批量装备,对Ad Hoc组建大型化网络、适应高动态拓扑变化并保持良好通信性能的能力提出了挑战,传统的Ad Hoc路由协议已经难以满足上述要求,因此需要针对性的开发适应无人机战术应用模式需求的路由协议。
本文的主要目的是研究能够满足大规模、不同移动速度、大数据负载要求的AdHoc路由协议,力求在不同的应用环境下,路由协议能够实现低路由开销、数据延迟和包交付率有稳定良好的表现。
为实现上述目标,笔者主要做了以下工作:1.分析军用无人机技术和应用需求的发展以及无人机网络的特点,提出军用无人机组网对路由协议性能的要求。
2. 研究现有不同种类典型Ad Hoc路由协议的特点,分析其在网络规模、移动速度、大数据负载、灵活任务分组等不同应用环境下的路由开销和数据发送能力,指出ZRP协议具有良好的开发潜力。
3. 提出基于ZRP改进的ZRPBL协议。
ZRPBL协议采用基于位置的思想完成区间通信路由,在保持ZRP 协议良好、稳定的性能表现的前提下,大幅削减了网络路由开销。
利用Qualnet网络仿真软件实现了ZRPBL协议算法,针对规模适应性、节点移动速度、大数据负载、灵活任务分组等需求进行仿真,证明该协议在保持ZRP协议适应性和灵活性的前提下进一步提高了数据传送的性能。
军网工程设计方案一、项目背景随着信息化技术的迅猛发展,军事通信网络的重要性日益凸显。
军事通信网络是军队在实施作战行动和保障军事训练、管理、后勤等活动中,实现军事指挥、控制、联络、通信和信息保障的基础设施。
为了满足军队日益增长的通信需求,必须对军网进行升级改造,提高其性能和稳定性,以确保信息的安全、快速和可靠传输。
二、项目概况本项目是对某军事通信网络进行升级改造,主要包括网络规划设计、设备选型、工程实施和运维等内容。
通过对军网的全面升级,可以提升其通信能力和保密性能,满足军队信息化建设的需求,保障作战指挥和信息传输的安全和稳定。
1.网络规划设计对军事通信网络进行规划设计,包括网络拓扑结构设计、网络布线方案、设备布局方案等内容。
通过科学合理的规划设计,可以确保军网的稳定性和性能优势。
2.设备选型根据军事通信网络的特点和需求,选择适合的设备,包括路由器、交换机、防火墙、安全设备等。
设备选型需要兼顾网络的性能、可靠性和安全性,确保设备能够满足军队的通信需求。
3.工程实施根据网络规划设计和设备选型方案,进行工程实施。
工程实施主要包括布线、设备安装、调试和联调等内容。
工程实施需要确保工作人员具备专业的技术水平和工作经验,确保工程质量和进度。
4.运维保障对已建成的军事通信网络进行运维保障,包括网络监控、设备维护、故障排除等工作。
运维保障需要确保网络的稳定运行和安全性,及时处理各类网络问题,保障网络的正常使用。
三、项目实施方案1.网络规划设计(1)根据军队通信需求,设计军事通信网络的拓扑结构,确定主干网、支线网等关键网络结构,确保网络的高可用性和可扩展性。
(2)根据网络需求和用户分布情况,设计网络布线方案,包括网线通道、光缆敷设、接入点设置等内容。
(3)确定设备布局方案,包括设备机柜布置、设备间距离、供电和接地等方面的设计。
2.设备选型根据军队通信需求和网络规划设计方案,选择适合的设备。
设备选型需要兼顾设备性能、可靠性和安全性,确保设备能够满足军队的通信需求。
一种军用自组织网络体系结构的设计
战术通信网的主要任务是为战术兵团和部队(分队)指挥提供保障,主要由便于携带的或车载的野战通信装备组成,通信手段以移动(无线)通信为主。
战术通信网对于保障战场环境的军事通信至关重要,世界上许多国家都给予了高度重视,如美军已经制定了战术互联网的相关标准――MIL-STD-188-220B。
当前,对于节点可以移动的战术网,保证网络的性能和通信的可靠性是一项急需解决的长期性工作。
自组织网络是一种对等式网络,它源自美军上世纪70年代提出的分组无线电网络。
自组织网络具有自组织特性,结点无需人工干预,可快速自动组网。
自组织网络通常采用无线通信技术,网络中的结点互相作为其邻居结点的路由器,通过中间结点的转发实现结点间的通信。
自组织网络的运行不能依赖于任何预设的固定网络设施,结点可以随意移动,它可以在没有或不便利用现有的网络基础设施的情况下提供一种通信支撑环境。
因此,自组织网络特别适用于战术通信环境和“动中通”的要求。
鉴于上述因素,本文提出了一种战术自组织网络体系结构,目标是为战术通信,特别是战场环境提供一种可靠、灵活的通信支撑平台。
一、自组织网络的体系结构
自组织网络可以分成两种结构:平面结构和分级结构。
平面结构中,所有结点的地位平等,所以又称为对等式结构。
而分级结构中,网络被划分为簇,每个簇由一个簇头和多个成员节点组成,簇头结点负责簇间业务的转发。
根据不同的硬件配置,分级结构又可以分为单频分级和多频分级两种。
单频率分级网络只有一个通信频率,所有结点使用同一个频率通信。
为了实现簇头之间的通信,需要有网关结点(同时属于两个或多个簇的结点)的支持。
簇头和网关形成了高一级的网络,称为虚拟骨干。
而在多频率分级网络中,不同级采用不同的通信频率。
低级的结点的通信范围较小,而高级的结点要覆盖较大的范围。
高级的结点同时处于多个级中,有多个频率,用不同的频率实现不同级的通信。
两级网络中,簇头结点有两个频率。
频率1用于簇头与簇成员的通信。
而频率2 用于簇头之间的通信。
平面结构的网络配置比较简单,网络中所有结点是对等的,原则上不存在瓶颈,所以比较健壮。
平面结构的最大缺点是网络规模受限。
在平面结构中,每一个结点都需要知道到达其它所有结点的路由。
由于结点的移动性,维护这些动态
变化的路由信息需要大量的控制消息。
网络规模越大,路由维护和网络管理的开销就越大,网络的可扩充性就较差。
分级结构克服了平面结构可扩充性差的缺点,网络规模不受限制。
分级结构中,簇头的功能相对较强,而普通节点的功能比较简单,基本上不需要维护路由,这大大减少了网络中路由控制信息的数量。
此外,分级结构易于实现节点的移动性管理和保障通信业务的服务质量。
因此,当网络规模较大并需要提供一定的服务质量保障时宜采用分级网络结构。
二、军用战术自组织网络体系结构
1. 战术通信环境的特点
(1)在一个作战区域存在大量移动的异质节点,骨干链路将向战斗单元传输大量的信息(包括数据、图像、话音和视频等),须由系统协助士兵处理这些信息。
整个战斗环境由多个作战区域构成,每个区域都包含大量的移动的士兵、坦克、火炮、飞机等战斗单元,此外还包括监视传感设备以及其它通信设施用于支持战场数字化通信。
(2)每个战斗区域内具有地面骨干网络并可以使用无人驾驶飞行器(UA V)充当多功能网关。
(3)由UA V或战术通信卫星构成的空中骨干网络可以覆盖整个战斗区域,从而使彼此距离较远的作战区域可以借助于空中骨干网络通信。
(4)不对称的信息传输:在战术环境中,信息业务的传输通常是不对称的,通常战斗单元接收的信息要远远多于它发送的信息,如士兵通常会向骨干节点发送请求,希望获得所处位置的各种信息,即普通节点发送的请求消息的数据量较少,而需要接收大量的信息。
但是,对于传感器网络或侦察分队,情况将有所不同。
2. 设计原则和策略
考虑到战场环境中的网络规模可能较大,节点种类繁多,并且节点的分布地理范围较广,因此可以将整个网络划分为多个战斗区域网络,每个区域网络包括若干骨干节点,并为一定范围(几百米到几公里)内的移动节点服务。
距离较近的区域网络之间可以通过骨干节点进行通信,当距离较远时可以借助于UA V或战术卫星形成的空中骨干网络进行通信。
由于骨干节点一般由处理能力和功率较强的车载通信设备充当,由单兵可携带通信设备充当普通节点,因此可以将这种网络看作为多频分级网络结构。
在节点可以移动的情况下,这种异质分级网络结
构能够为多个战斗区域内的战斗单元提供“动中通”能力。
在每个战斗区域网络内,骨干节点类似蜂窝网络中的基站,能够比较容易地对其所属范围内的节点进行管理。
而超过一跳的节点间的通信可以通过骨干网络完成。
为了便于通信和管理,希望每个战斗区域网络内的普通节点到其骨干节点都是一跳可达的,但是这样需要配置较多的骨干节点,成本较高。
然而,网络中的骨干节点数量过少又不利于节点间的通信和管理,并且网络的冗余性不高。
此外,配置骨干节点的数量受骨干节点和普通节点的发射功率的制约。
虽然增大发射功率,可以减少骨干节点的数量,但是发射功率过高会造成较强的干扰,并且易被敌方侦听,安全性受到威胁,特别是在战场通信环境中。
因此需要对这些因素综合考虑。
我们这里采用的策略是合理配置骨干节点的数量,使骨干网络中的骨干节点尽量覆盖所有的普通节点,这样可以将指挥命令和相关数据快速准确地传送到每个普通节点,同时尽量保证每个普通节点可以经过一跳或多跳接入骨干网络。
在战场环境中,骨干节点很容易暴露而遭到敌方的干扰和破坏,并且可能受地形地貌的限制而影响有效的通信,因此,当骨干网络失效时,如果普通节点能够直接与UA V或卫星进行通信,则可以借助于空中骨干网络进行通信,否则,将退化为平面自组织网络,但此时仍可以通过节点间的多跳转发来满足大多数场合下的通信要求。
3. 战术自组织网络体构结构的设计
从理论上讲,可以根据情况将自组织网络分成任意多个层次,但是,级数越多,节点间的通信采用最优路由的机会就越少,因为路由需要通过更多的骨干节点进行转发,并且需要更多的控制信息用于维护分级结构。
因此,应在能够满足网络功能和可扩展性要求的基础上尽量减少网络的级数。
这里将整个网络划分为三级,分别对应于普通节点、地面骨干节点和空中中继节点,如图4所示。
网络结构的三个层次具体描述如下:
(1)位于地面的自组织网络节点构成第一层网络。
该层包括各种普通移动节点和骨干节点,并且以骨干节点为簇头,将网络化分成多个簇。
在每个簇内,由骨干节点负责管理和协调簇内的普通节点,并且可以采用合理的信道接入机制来支持数据访问的可靠性,同时可以在簇间使用CDMA 技术来增加网络的空间重用率。
(2)地面移动骨干网络作为第二层。
为了解决网络规模较大时可扩展性较差的问题,引入地面骨干网络作为网络的第二层。
在战术环境中,装甲车、通信
车可以作为骨干节点,在一个战斗区域内,它们可以借助定向天线技术构成高速的点到点的无线连接。
(3)空中骨干网络作为第三层。
该层主要用来维护相距较远的骨干网络之间的通信,并且在地面骨干节点失效时可以充当地面骨干网络的备份通信设施,来提高整个网络的可靠性。
通过采用这种三层的立体式网络体系结构,可以为战术通信网络提供一种可靠性较强、易于管理、灵活的通信支撑平台。
上述设计的一种适用于战术通信环境的分级自组织网络体系结构,该结构配置简单灵活、便于管理网络中的移动节点和协调各种节点之间的通信,能够为战场环境中的战斗单元之间的通信提供一种底层支撑平台。
此外,这种结构可以根据实际需要和设备的能力自适应地组织,具有很强的通用性和可靠性,并且具有较小的控制开销。
因此,这种战术自组织网络体系结构具有一定的实用价值,并将对军队数字化通信网络的建设起到积极的作用。