跨洋航空自组网节点移动模型 及其链路稳定性研究

【类型】学位论文

【作者】张海亚 

【关键词】 跨洋民用航空自组网 节点移动模型 链路稳定性分析

【摘要】近年来,随着民航的高速发展,航空交通阻塞日益严重,机载网络需求日益增长,航空自组网有望成为航空移动通信网络的重要补充。航空自组网的研究重点之一是在跨洋长途飞行中如何提供更安全、更可靠的通信。节点移动模型是对节点的运动进行建模,主要用于各种网络算法设计和性能仿真。越逼真的模型可以越真实的体现算法性能。航空自组网中的节点高速移动,链路频繁断裂,链路的性能影响路由选择的性能和网络性能,因此网络链路稳定性分析也是研究航空自组网的关键之处。论文针对跨洋航空自组网的特点和需求,设计了适用于跨洋航空自组网的节点移动模型,并在此基础上研究了网络中的链路稳定性。为后续的研究提供一定的理论基础。论文的主要工作有:①仿真分析了几种常用的节点移动模型不适用于跨洋航空自组网的原因,根据网络中飞机的飞行特点建立合适的移动模型—基于航线的平滑转弯随机抖动模型。该模型将节点的运动分为两个阶段:平稳飞行阶段和平滑转弯阶段。将提出的节点移动模型中节点的速率与实际飞行速率的统计均值进行对比。对比结果和节点移动轨迹表明模型可以较为准确的模拟飞机的运动轨迹。最后在NS2中以此模型作为跨洋航空自组网的场景,对AODV、DSDV和MRPPS路由协议进行了仿真。②对链路稳定性的研究方法进行了分类介绍,选择以链路寿命为评估标准的链路稳定性分析方法。运用概率理论和马尔科夫链思想分别对相对速率、链路寿命、链路寿命的累积分布函数和链路寿命的概率密度函数进行了理论推导。在MATLAB中对理论结果进行了仿真验证。仿真结果表明:两种理论分析方法可以有效地分析跨洋航空自组网的链路稳定性。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】重庆大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】朱斌，曾孝平

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