基于BATMAN_Adv路由協(xié)議的自組網(wǎng)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

鄭　昱　惠　子　陳　婷

(1.西安電子工程研究所　西安　710100;2.陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所　西安　710061)

0　引言

移動(dòng)自組網(wǎng)具有無中心抗毀性好、無需基礎(chǔ)設(shè)施支持、支持高速動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞葍?yōu)點(diǎn)，使其非常適合應(yīng)用于軍用戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)和民用車載網(wǎng)絡(luò)[1]。自組網(wǎng)的核心是路由算法，如何使用一個(gè)性能優(yōu)越的路由算法是自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文對(duì)BATMAN_Adv路由協(xié)議進(jìn)行了研究，并基于該協(xié)議在ARM嵌入式開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一種自組網(wǎng)系統(tǒng)。

1　BATMAN_Adv路由協(xié)議研究

1.1　BATMAN_Adv簡(jiǎn)介

BATMAN_Adv為移動(dòng)Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)方案高級(jí)版(Better Approach To Mobile Ad-Hoc Networking Advanced)的英文縮寫，其源自于對(duì)BATMAN(Better Approach To Mobile Ad-Hoc Networking)路由協(xié)議的增強(qiáng)和改進(jìn)。BATMAN路由協(xié)議采用了一種先驗(yàn)式的自組網(wǎng)路由算法[2]，它與OLSR等其他先驗(yàn)式自組網(wǎng)路由算法不同，每個(gè)節(jié)點(diǎn)無需通過獲得全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪碚覍さ竭_(dá)目的節(jié)點(diǎn)的完整路由路徑，而只需要獲得通過哪些鄰居節(jié)點(diǎn)夠到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，并從中選擇到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的最佳鄰居節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)的下一跳節(jié)點(diǎn)。這樣使得協(xié)議輕量化，能夠迅速適應(yīng)快速變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌蟠鬁p輕了每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理數(shù)據(jù)量，從而解決了OLSR等之前的先驗(yàn)式路由算法在網(wǎng)路規(guī)模擴(kuò)大時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)處理能力要求增加，處理時(shí)延增大的問題。

BATMAN_Adv路由協(xié)議是針對(duì)BATMAN路由協(xié)議的改進(jìn)，其在保持BATMAN基本算法的基礎(chǔ)上，主要將路由協(xié)議由路由層實(shí)現(xiàn)改為MAC層實(shí)現(xiàn)，路由協(xié)議幀由UDP包改為以太網(wǎng)幀。這樣的改進(jìn)首先使得BATMAN路由算法在軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)可以從操作系統(tǒng)的用戶層實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)為內(nèi)核層實(shí)現(xiàn)，從而降低軟件處理的開銷；其次，形成一個(gè)虛擬的二層交換網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點(diǎn)如同在一個(gè)本地交換網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它們無需了解全網(wǎng)拓?fù)淝闆r；最后，由于在MAC層中運(yùn)行，所以在其之上可以適配幾乎所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如Ipv4、Ipv6、DHCP等，擴(kuò)展性極強(qiáng)。雖然BATMAN_Adv在MAC層中運(yùn)行，但是其并不依賴于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以支持任何采用以太網(wǎng)類型的底層網(wǎng)絡(luò)，例如Wifi、LAN、VPN等[3]。

下面根據(jù)BATMAN_Adv的最新實(shí)現(xiàn)協(xié)議對(duì)其各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行研究分析。

1.2　BATMAN_Adv協(xié)議幀

BATMAN_Adv路由協(xié)議包含BATADV_IV_OGM，BATADV_BCAST， BATADV_CODED，BATADV_UNICAST，BATADV_UNICAST_FRAG，BATADV_UNICAST_4ADDR，BATADV_ICMP，BATADV_UNICAST_TVLV八種協(xié)議幀。其中，BATADV_IV_OGM協(xié)議幀主要用于節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、鏈路檢測(cè)等，BATADV_BCAST和BATADV_UNICAST主要用于承載上層廣播和單播的以太網(wǎng)幀。在這八種協(xié)議幀中，對(duì)于路由算法的正確運(yùn)行來說最為關(guān)鍵的幀為BATADV_IV_OGM幀，下面就主要對(duì)OGM的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的分析。

BATADV_IV_OGM除去協(xié)議名稱和版本號(hào)的前綴BATADV_IV后，一般稱其為OGM幀，OGM為Originator Message(源節(jié)點(diǎn)消息)的縮寫。其幀格式如圖1所示。

圖1　OGM幀結(jié)構(gòu)

其中，各主要域的具體表示如下：

1)類型：用于區(qū)分BATMAN_Adv八種不同的幀；

2)版本：用于表示協(xié)議版本信息；

3)TTL：OGM生存期，即OGM的最大轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)；

4)FLAG:用于表示路由的相關(guān)標(biāo)識(shí)；

5)序號(hào)：用于區(qū)分新舊OGM幀，是路由選擇的關(guān)鍵信息，長(zhǎng)度為4字節(jié)，循環(huán)使用；

6)源地址：生成該OGM的源節(jié)點(diǎn)地址；

7)上一跳地址：表示上一跳節(jié)點(diǎn)的地址；

8)TQ：表示鏈路的傳輸質(zhì)量。

1.3　BATMAN_Adv滑動(dòng)窗口機(jī)制

BATMAN_Adv通過統(tǒng)計(jì)和分析接收到OGM幀的數(shù)量來判斷已檢測(cè)到鏈路的質(zhì)量。由于自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鏈路的不確定性，OGM幀在傳輸過程中可能延遲或者丟失，所以節(jié)點(diǎn)可能收到較早的OGM幀，這種較早的OGM幀所攜帶的鏈路信息早已失效，應(yīng)該將其丟棄。BATMAN_Adv通過滑動(dòng)窗口機(jī)制來維護(hù)一組有效的OGM幀序號(hào)。如圖2所示，假設(shè)窗口大小為8，當(dāng)前最新OGM序號(hào)為100，則有效的OGM序號(hào)為93到100。說明只要收到的OGM幀的序號(hào)在這8個(gè)序號(hào)之內(nèi)就說明該OGM幀為有效OGM幀，應(yīng)該將其統(tǒng)計(jì)并分析；如果收到的OGM幀的序號(hào)不在這8個(gè)序號(hào)之內(nèi)，則應(yīng)該判斷該序號(hào)在滑動(dòng)窗口的左側(cè)還是右側(cè)，如果在左側(cè)，則說明該幀為過期失效的OGM幀，應(yīng)該不做統(tǒng)計(jì)分析，直接丟棄，如果在右側(cè)，則說明該幀比當(dāng)前最新OGM序號(hào)還更新，應(yīng)該調(diào)整滑動(dòng)窗口，將最新OGM序號(hào)設(shè)置為該幀的序號(hào)，滑動(dòng)窗口相應(yīng)右移，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

圖2　滑動(dòng)窗口機(jī)制

1.4　BATMAN_Adv 源節(jié)點(diǎn)表

BATMAN_Adv維護(hù)著一個(gè)源節(jié)點(diǎn)信息表，該表與傳統(tǒng)路由表的功能類似，用于存儲(chǔ)本節(jié)點(diǎn)所獲得的所有源節(jié)點(diǎn)的信息。

源節(jié)點(diǎn)信息表的基本單位為一個(gè)源節(jié)點(diǎn)信息單元，該單元存儲(chǔ)著本節(jié)點(diǎn)關(guān)于該源節(jié)點(diǎn)的所有信息，單元中的表項(xiàng)較多，不僅包含路由所需要的信息，還包含VLAN表、編碼表等子表項(xiàng)，以及維護(hù)源節(jié)點(diǎn)信息表的鏈表信息，所以下面只對(duì)其中最為核心的表項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)的分析。

1)orig：用于存儲(chǔ)該源節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)MAC地址信息；

2)ifinfo_list：源節(jié)點(diǎn)硬件接口信息表，包含了router、last_real_seqno、last_ttl等子表項(xiàng)，其中router中包含了如何路由才能達(dá)到該源節(jié)點(diǎn)的信息，即到達(dá)該源節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)信息，last_real_seqno是最后收到的來源于該源節(jié)點(diǎn)的OGM幀序號(hào)，即1.3節(jié)中所指的當(dāng)前最新OGM序號(hào)，last_ttl是最新收到數(shù)據(jù)包的TTL信息，在一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校瑑晒?jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的TTL不會(huì)有大的改變，所以通過該信息可以檢測(cè)目前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫欠裼凶兓?/p>

3)last_seen：從該源節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)包的最新時(shí)間標(biāo)識(shí)；

4)neigh_list：所有能夠到達(dá)該源節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，能夠到達(dá)該源節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)可能有若干個(gè)，路由算法的核心功能就是從中選取一個(gè)最佳的鄰居節(jié)點(diǎn)作為到達(dá)該源節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)；

5)bcast_own_sum：用于統(tǒng)計(jì)本節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送的OGM包通過該源節(jié)點(diǎn)重新廣播后又發(fā)送回自己的數(shù)量，統(tǒng)計(jì)這個(gè)數(shù)量對(duì)于計(jì)算TQ值至關(guān)重要。

1.5　BATMAN_Adv路由算法

在BATMAN_Adv中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都稱作一個(gè)源節(jié)點(diǎn)(Originator)，每一個(gè)Originator周期性的廣播OGM幀，在鄰居節(jié)點(diǎn)收到OGM幀后，鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)以下的判斷對(duì)OGM幀進(jìn)行處理：

1)如果OGM幀的版本信息不對(duì)，則直接將其丟棄；

2)如果OGM幀中的上一跳地址與本節(jié)點(diǎn)地址一致，說明是本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的OGM幀，則直接將其丟棄；

3)如果OGM幀中的源節(jié)點(diǎn)地址與本節(jié)點(diǎn)地址一致，說明是本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的OGM幀經(jīng)過鄰居節(jié)點(diǎn)又廣播回來的，可以推定本節(jié)點(diǎn)與該鄰居節(jié)點(diǎn)之間為雙向鏈路，標(biāo)記與該鄰居節(jié)點(diǎn)為雙向鏈路，并丟棄該OGM幀；

4)如果OGM幀序號(hào)在滑動(dòng)窗口范圍內(nèi)，則依據(jù)1.3節(jié)所介紹的滑動(dòng)窗口機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)處理，且將該OGM重新廣播給其他節(jié)點(diǎn)。

為了防止OGM被無限制的廣播，所有節(jié)點(diǎn)在接收到OGM幀時(shí)如果發(fā)現(xiàn)該OGM幀已經(jīng)被接收過或者該OGM幀的TTL為2時(shí)，都會(huì)將其丟棄，這樣保證了所有OGM幀只會(huì)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)發(fā)一次，這種選擇性的洪泛機(jī)制保證了全網(wǎng)不會(huì)因?yàn)镺GM幀產(chǎn)生全網(wǎng)廣播風(fēng)暴，從而保障數(shù)據(jù)的正常通信。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)針對(duì)每一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)本地TQ值，該值為回環(huán)鏈路狀態(tài)EQ與接收鏈路狀態(tài)RQ的比值，即

TQ = EQ / RQ

(1)

其中EQ是本節(jié)點(diǎn)發(fā)給該鄰居節(jié)點(diǎn)又由該鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)回本節(jié)點(diǎn)的OGM幀數(shù)，RQ是所有本節(jié)點(diǎn)收到由該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的OGM幀數(shù)。

源節(jié)點(diǎn)在廣播OGM幀時(shí)將OGM幀中的TQ值初始化為255，OGM幀在廣播的過程中，任何接收到該OGM幀的節(jié)點(diǎn)將自己本地TQ值乘以收到OGM幀中的TQ值作為轉(zhuǎn)發(fā)的OGM幀的TQ值，這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到的該OGM幀的TQ值即是該節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)整個(gè)鏈路的狀態(tài)質(zhì)量。每個(gè)節(jié)點(diǎn)從各個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)中獲取到源節(jié)點(diǎn)鏈路的TQ值后，從中選擇TQ值最大的鄰居節(jié)點(diǎn)作為最佳下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，即是到達(dá)源節(jié)點(diǎn)的最佳下一跳路由節(jié)點(diǎn)。

如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲杏蠥、B、C、D、E、F六個(gè)節(jié)點(diǎn)，假設(shè)兩鄰居節(jié)點(diǎn)之間相互的本地TQ值相等，鏈路中的數(shù)值為本地TQ值。下面介紹如何確定從A節(jié)點(diǎn)到F節(jié)點(diǎn)的最佳路由路徑。如前所述，全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)會(huì)周期性的發(fā)送OGM幀，F(xiàn)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的OGM幀可以通過F-E-C-A和F-D-C-A兩條路徑到達(dá)A節(jié)點(diǎn)，該OGM幀的最初TQ值為255，經(jīng)過C、D、E三個(gè)節(jié)點(diǎn)的廣播轉(zhuǎn)發(fā)后，其TQ值將乘以C、D、E三個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地TQ值作為轉(zhuǎn)發(fā)OGM幀的TQ值，所以最后A節(jié)點(diǎn)通過兩條路徑收到的OGM幀中的TQ值分別為85和80，而由于A節(jié)點(diǎn)收到的兩個(gè)不同TQ值的OGM幀都由C節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，即A節(jié)點(diǎn)到達(dá)F節(jié)點(diǎn)必須經(jīng)過C節(jié)點(diǎn)，所以A節(jié)點(diǎn)到達(dá)F節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)為C節(jié)點(diǎn)。同理遞推，C節(jié)點(diǎn)通過兩條路徑收到的OGM幀中的TQ值分別為122和114，所以可以判斷C節(jié)點(diǎn)到達(dá)F節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)下一跳節(jié)點(diǎn)為E節(jié)點(diǎn)。最終得出A節(jié)點(diǎn)到F節(jié)點(diǎn)的最佳路由路徑為A-C-E-F。

圖3　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲菔?/p>

2　自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1　總體設(shè)計(jì)

自組網(wǎng)設(shè)備通常是一種特殊的路由設(shè)備，由物理層、MAC層和路由層組成，而基于BATMAN_Adv的自組網(wǎng)設(shè)備由于路由協(xié)議運(yùn)行在MAC層，不存在單獨(dú)的路由層劃分，所以可以歸類為一種特殊的交換設(shè)備，但是無論是路由設(shè)備還是交換設(shè)備，都需要物理層協(xié)議和MAC層協(xié)議的支持。

自組網(wǎng)與其他普通無線局域網(wǎng)最主要區(qū)別在于自組網(wǎng)分布式、無中心、支持多跳等特點(diǎn)。IEEE 802.11是目前無線局域網(wǎng)中被應(yīng)用最廣的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，其MAC層協(xié)議包含DCF模式[4]，能夠很好的支持分布式網(wǎng)絡(luò)，其物理層協(xié)議也能夠提供較大的數(shù)據(jù)速率。如前文所述，自組網(wǎng)的核心在于路由協(xié)議，而本系統(tǒng)的重點(diǎn)也在于BATMAN_Adv路由協(xié)議的應(yīng)用，所以本自組網(wǎng)系統(tǒng)采用較為成熟的IEEE 802.11協(xié)議作為自組網(wǎng)設(shè)備的MAC層和物理層協(xié)議。

2.2　硬件選型

在硬件選型方面，本系統(tǒng)采用Raspberry Pi 3B開發(fā)板作為系統(tǒng)硬件，如圖4所示，其板載基于IEEE 802.11n的無線網(wǎng)卡，可以使用該無線網(wǎng)卡作為系統(tǒng)的物理層和MAC層實(shí)現(xiàn)。該開發(fā)板體積小，功耗和成本低，可支持運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)，非常適合作為自組網(wǎng)開發(fā)的驗(yàn)證樣機(jī)平臺(tái)。

圖4　Raspberry Pi 3B

2.3　Linux內(nèi)核編譯

BATMAN_Adv在Linux系統(tǒng)中以內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的方式運(yùn)行，其實(shí)現(xiàn)方式有兩種：一種方式為使用BATMAN_Adv開源程序源代碼，在使用的Linux系統(tǒng)下進(jìn)行編譯，形成內(nèi)核模塊后載入操作系統(tǒng)中運(yùn)行；另外一種方式為使用Linux內(nèi)核自帶的BATMAN_Adv內(nèi)核模塊，在Linux 2.6.38之后的所有內(nèi)核版本中已經(jīng)默認(rèn)集成了BATMAN_Adv內(nèi)核模塊，可以直接載入操作系統(tǒng)運(yùn)行。

本系統(tǒng)使用的嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核版本為L(zhǎng)inux 3.0，包含BATMAN_Adv模塊，因此系統(tǒng)采用第二種方式實(shí)現(xiàn)BATMAN_Adv路由協(xié)議。雖然內(nèi)核帶有BATMAN_Adv模塊，但是一般開發(fā)板廠商提供的內(nèi)核鏡像都沒有將其編譯包含在內(nèi)，所以需要自己對(duì)內(nèi)核源碼進(jìn)行編譯。編譯時(shí)可使用menuconfig工具來編輯.config內(nèi)核配置文件[5]，將BATMAN_Adv內(nèi)核模塊選中，最后保存配置文件進(jìn)行內(nèi)核編譯。

2.4　系統(tǒng)配置

Linux加載BATMAN_Adv內(nèi)核模塊后，還需進(jìn)行一定配置才能使得自組網(wǎng)設(shè)備正常運(yùn)行起來。配置主要分為兩部分，第一部分是對(duì)無線網(wǎng)卡進(jìn)行配置，使得無線網(wǎng)卡運(yùn)行在AdHoc模式，第二部分是建立BATMAN_Adv虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，將無線網(wǎng)卡綁定在該虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，并為該虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)置IP地址。

以上配置成功后，各設(shè)備之間的自組網(wǎng)就已經(jīng)建立起來了。

2.5　以太網(wǎng)橋接

自組網(wǎng)設(shè)備是一個(gè)路由或交換設(shè)備，其自身并沒有需要傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)，所以自組網(wǎng)設(shè)備需要有業(yè)務(wù)輸入功能。開發(fā)板上的有線以太網(wǎng)卡能夠作為業(yè)務(wù)輸入的接口，但是需要做有線網(wǎng)卡到BATMAN_Adv虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)有兩種方式：一種是有線網(wǎng)卡與虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用不同的網(wǎng)絡(luò)地址，然后使用NAT技術(shù)進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；另外一種是在MAC層上將有線網(wǎng)卡與虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行橋接。如前文所述，基于BATMAN_Adv的自組網(wǎng)設(shè)備是一種特殊的二層交換設(shè)備，所以采用以太網(wǎng)橋接的方式更符合其自身特點(diǎn)。

在實(shí)現(xiàn)時(shí)使用Linux中的Brctl命令進(jìn)行以太網(wǎng)橋接，設(shè)定一個(gè)橋接虛擬網(wǎng)卡，并將虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和有線網(wǎng)卡都加入到虛擬網(wǎng)卡中，即完成了以太網(wǎng)橋接功能。任意業(yè)務(wù)設(shè)備插入開發(fā)板有線網(wǎng)卡接口后就能像使用本地交換機(jī)一樣與自組網(wǎng)系統(tǒng)中的其他業(yè)務(wù)設(shè)備進(jìn)行通信。

3　系統(tǒng)測(cè)試

最終包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)的自組網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如圖5所示。

圖5　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖

為了驗(yàn)證自組網(wǎng)系統(tǒng)的基本性能，進(jìn)行如下測(cè)試：

1)點(diǎn)到點(diǎn)無線性能測(cè)試

主要對(duì)自組網(wǎng)系統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)單跳情況下的吞吐量、丟包率、時(shí)延進(jìn)行測(cè)試，使用Send/Recv測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試吞吐量，使用Ping命令進(jìn)行測(cè)試時(shí)延。

吞吐量測(cè)試的結(jié)果如圖6所示：

圖6　吞吐量測(cè)試結(jié)果

丟包率測(cè)試的結(jié)果如圖7所示：

圖7　丟包率測(cè)試結(jié)果

時(shí)延測(cè)試的結(jié)果如圖8所示：

圖8　時(shí)延測(cè)試結(jié)果

根據(jù)測(cè)試結(jié)果可得該自組網(wǎng)系統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)平均吞吐量為45Mbps左右，在速率為36Mbps情況下丟包率為0，平均時(shí)延為7ms。

2)端到端無線性能和功能測(cè)試

通過降低各節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率形成如圖9所示的鏈狀拓?fù)洌瑢?duì)自組網(wǎng)系統(tǒng)端到端兩跳情況下的中繼功能和性能進(jìn)行測(cè)試。

圖9　測(cè)試拓?fù)鋱D

中繼功能測(cè)試結(jié)果為當(dāng)節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)C無法直接通信，當(dāng)節(jié)點(diǎn)B開啟后作為中繼節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A就能夠通過節(jié)點(diǎn)B中繼后與節(jié)點(diǎn)C通信，當(dāng)節(jié)點(diǎn)B關(guān)閉后，節(jié)點(diǎn)A又無法與節(jié)點(diǎn)C通信。

節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的端到端吞吐量測(cè)試的結(jié)果如圖10所示：

圖10　吞吐量測(cè)試結(jié)果

節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的端到端丟包率測(cè)試的結(jié)果如圖11所示：

圖11　丟包率測(cè)試結(jié)果

節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的端到端時(shí)延測(cè)試的結(jié)果如圖12所示：

圖12　時(shí)延測(cè)試結(jié)果

根據(jù)測(cè)試結(jié)果可得該自組網(wǎng)系統(tǒng)兩跳情況下平均吞吐量為35Mbps左右，在速率為20Mbps情況下丟包率約等于0，平均時(shí)延為13ms。

通過以上測(cè)試可以得出BATMAN_Adv具有良好的系統(tǒng)性能，在多跳情況下，網(wǎng)絡(luò)性能并沒有大幅度的下降。

4　結(jié)束語

BATMAN_Adv是一種高效的輕量級(jí)自組網(wǎng)路由算法。它具有路由收斂快，協(xié)議開銷低，魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并且它作為開源協(xié)議，已有現(xiàn)成開源實(shí)現(xiàn)代碼，可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，大大降低自組網(wǎng)路由開發(fā)的難度。因此,本文提出了一種基于BATMAN_Adv路由協(xié)議的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并在最后進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試。該系統(tǒng)無論在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域都具有很好的應(yīng)用前景。

《火控雷達(dá)技術(shù)》征稿簡(jiǎn)則

《火控雷達(dá)技術(shù)》是國(guó)家科委批準(zhǔn)的，由西安電子工程研究所主辦的國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的科技類刊物。先后被《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》等收錄。本刊以理論與實(shí)踐相結(jié)合為指導(dǎo)方針，側(cè)重于工程應(yīng)用。主要報(bào)導(dǎo)國(guó)內(nèi)外同行在雷達(dá)、通訊等電子領(lǐng)域內(nèi)的研究成果、技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)及有關(guān)的新理論、新概念、新技術(shù)、新方法。為了把刊物辦得更好，進(jìn)一步明確投稿要求，特制定本簡(jiǎn)則。

1 投稿約定

1)稿件撰寫格式按國(guó)家科技論文撰寫標(biāo)準(zhǔn)GB7713執(zhí)行。

2)來稿要求有一定的創(chuàng)新性，觀點(diǎn)明確、重點(diǎn)突出、文字簡(jiǎn)練。字?jǐn)?shù)一般不超過5000字(含圖、表)。

3)凡屬國(guó)家基金資助項(xiàng)目，國(guó)家、省、部、委重點(diǎn)攻關(guān)課題，國(guó)際、國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議宣讀論文，碩、博士生論文，請(qǐng)予以注明，將優(yōu)先刊用。

4)多個(gè)作者不同單位的，要標(biāo)明全部作者單位。作者通信地址要寫至二級(jí)單位。第一作者需附簡(jiǎn)歷，包括：出生年、性別、職稱(學(xué)位)、研究方向或主要科研項(xiàng)目。

5)文中的圖(JPG格式)、表要有圖釋和表題。坐標(biāo)圖中，橫、縱坐標(biāo)須標(biāo)明標(biāo)示、量和單位。

2 中英文摘要及參考文獻(xiàn)要求

2.1 摘要

來稿須有中、英文摘要及關(guān)鍵詞。中文摘要300字左右。關(guān)鍵詞3～5個(gè)。

2.2 參考文獻(xiàn)

參考文獻(xiàn)應(yīng)是文中直接引用的公開出版物，在文中引用處用"[文獻(xiàn)序號(hào)(右上角標(biāo)])"順序標(biāo)注。序號(hào)與文末參考文獻(xiàn)編碼一致。文末參考文獻(xiàn)著錄格式按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7714執(zhí)行。

1)期刊文獻(xiàn) 作者.題目[J].刊名，出版年，卷(期)：起止頁(yè)碼.

2)專著 作者.書名[M].版本(第一版可不標(biāo)注).出版地：出版社，出版年：起止頁(yè)碼.

3)論文集 作者. 論文題目[C].//編者.論文集名.出版地：出版者，出版年：起止頁(yè)碼.

4)學(xué)位論文 作者.題目[D].保存城市名：保存單位(寫到二級(jí)單位)，出版年.

5)標(biāo)準(zhǔn) 起草責(zé)任者.標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)順序號(hào)-發(fā)布年，標(biāo)準(zhǔn)名稱[S].出版地：出版者，出版年.

6)科技報(bào)告 作者.題目[R].報(bào)告題目及編號(hào).出版地：出版者，出版年：起止頁(yè)碼.

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