適用于星載設(shè)備的無線混合路由協(xié)議研究劉美晶

　　無線自組網(wǎng)（Ad Hoc）是一種無中心自組織、不以任何固定設(shè)施為基礎(chǔ)、能隨時隨地組建的臨時性網(wǎng)絡(luò)。目前，國內(nèi)尚未將無線自組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于星載設(shè)備。與地面應(yīng)用不同，空間環(huán)境比較惡劣，高能粒子、太陽風(fēng)、極限溫度等可能導(dǎo)致空間探測設(shè)備工作異常，所以需要一種能更好的適應(yīng)空間環(huán)境的路由協(xié)議。針對上述情況，本文著重對用到的四種路由協(xié)議進(jìn)行介紹、對重要性能指標(biāo)進(jìn)行仿真，找出在節(jié)點數(shù)量多、移動性強、能量有限的空間環(huán)境下混合路由協(xié)議的最佳組合方案。

　　由于空間環(huán)境下節(jié)點的能量有限、補給困難，對全網(wǎng)進(jìn)行不間斷的路由信息維護(hù)是很浪費資源的， 所以考慮將網(wǎng)內(nèi)節(jié)點進(jìn)行分區(qū)，每個區(qū)域選出一個中心節(jié)點。在區(qū)域內(nèi)使用表驅(qū)動路由協(xié)議，由中心節(jié)點周期性的維護(hù)組內(nèi)路由信息;在區(qū)域間使用按需路由協(xié)議， 只在需要發(fā)送數(shù)據(jù)且目的節(jié)點和源節(jié)點不在同一組時發(fā)起路由尋找，數(shù)據(jù)成功發(fā)送后不存儲該路由路徑。 ZRP 的體系結(jié)構(gòu)組成如圖 1 所示，主要由 IARP、IERP、BRP 和 NDP 這四部分組成，下面分別對它們進(jìn)行介紹。IARP 表示區(qū)域內(nèi)路由協(xié)議，維護(hù)區(qū)域內(nèi)部到任何目的節(jié)點的路由，掌握區(qū)域內(nèi)部節(jié)點間的拓?fù)湫畔ⅲ梢允褂萌魏谓?jīng)過修改的表驅(qū)動協(xié)議， 需將其路由更新的范圍限制在節(jié)點的路由區(qū)域內(nèi)。IERP 表示區(qū)域間路由協(xié)議，當(dāng)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，若沒有本地的路由到達(dá)目的地則啟動 IERP 路由發(fā)現(xiàn)程序， 可以使用任何經(jīng)過修改的按需路由協(xié)議。BRP 是邊界廣播協(xié)議，如果源節(jié)點發(fā)現(xiàn)目的節(jié)點不在自己的路由區(qū)域內(nèi)，則啟動 BRP，向自己路由區(qū)域的邊界點發(fā)起查詢，避免盲目的泛洪查詢。NDP 是鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議，周期性地廣播 Hello 消息，根據(jù)接收到的 Hello 消息的情況判斷與鄰居節(jié)點的連接情況。