obito军队无线电台组网应用与设计

[ 1 ]

。军队电台是作战 指挥过程中语音

和数据传输、接收的重要设备，提高军队电台无线通信的带

宽及安全性，可以保证通信的质量和机密

[2]

。军 队电台分布

地域广，通常采用分组无线网（

PRN

）进行传输分组交换，

分组无线网络主要包括

3

种类型，分别是集中式的星形拓扑

架构、全分布式拓扑结构或分层式 网络结构。集中式上行数

据、下行数据都采用一跳原则完成通信；全分布式拓扑结构

要求无线电设备具有相同功能，不使用中心控制站，每个节

点都需要 具备较大的存储转发能力，无线传输可以经过多跳

完成通信

[3 ]

。

分层式网络结构集成了集中和分布式网络结构

的两种优势，是一种自组织无线通信网络，该网络中的每个

节点都可以自行管 理、自行组网，适应拓扑结构的变化，能

够将网络节点划分为两层连接分群网络，群中的 节点分别是

普通节点、群首节点和网关节点，群首节点可以与群内其他

< br>节点采用一跳通信，群首节点具有控制中心最哦用，各群通

过网关节点互联互通。

1

军队电台无线通信组网总体设计

1.1

通信组网方式

军队电台采用分组无线网络可以采 用全分布式网络拓

扑结构，分组无线网络在通信传输过程中，电台网络拓扑架

1

所示。

无线电 台分组无线网络中，其节点包括

2

种，分别是终

端节点和网关节点。终端节点需要完成数据发送、数据接收

的功能，因此终端节 点的硬件部分主要由电源模块、电源管

理模块、时钟模块、射频天线单元、

LED

显示模块、信号调

理模块和传感器模块共同构 成。网关节点的主要作用是实现

数据汇聚和转发功能，并且在分组无线网络中，网关节点 可

以自由灵活放置，主要有电源模块、时钟模块、处理器、射

频 天线单元、

LED

显示模块共同组成。

1.2

通信网络路由策略

1.2.1

路由发现

簇成员节点需要发送数据分组时，该节点归属簇的簇头

可以使用专有信道向其邻居簇头广播路由请求包

RREQ

，

RREQ

格式及内容为：源簇头

< br>IP

地址、目的地

IP

地址、随 机

数、中继簇头

IP

地址、中继簇的簇 成员数、中继簇的簇成员

IP

地址。

R REQ

使用源簇头

IP

地址、目的地< /p>

IP

地址和随机数

3

项内容组成的序列号作为路由新鲜度的标识。中继簇头节

点收到

RREQ

包之后，其可以查询自己的路由表中是否包含

到达 目的地节点的有效路由，如果没有查询到，中继簇头节

点则需要更新其所维护的簇成员归 属列表和簇头图等信息；

如果查询到到达目的地节点的路由或者该节点就是目的地

节点，节点就回复且发送一个路由响应包

RREP

到源节点，

更新

RREP

的序列号 和反向路由路径，

转发数据包

RREP

的中

间节点可以根据簇头图计算下一跳地址，并且使用最短路径

Floyd- Warshall

算法求解最优路径，转发数据包到源节点。

1.2.2

路由维护

目的节 点的归属簇头发生变动时，导致原有的路由不可

用，则目的节点的簇头重新发起路由发现 ，直至寻找到能够

转发数据包到达目的节点的中继簇头。

中继节 点在转发数据信息的过程中，如果发现某一个数

据链路已经断掉，则可以删除包含改链路 的路由，并且同时