目前开展的移动自组网络研究主要针对无线局域网技术,即短距离、高带宽的数据传输。对于战术移动自组网络来说,它有其自身的特殊性:用户数量大,传输距离长,网络节点的移动性大,特别是数据通信速率低。因此,开发占用带宽少的网络协议对战术网络尤其重要。本文对战术移动自组网络的功率控制、位置管理以及路由等诸方面的节省带宽高效算法进行了研究。由于战术网络具有高度的组织性,其节点移动通常表现出一定的群组性,该特点可用于设计通信效率更高的分布式网络算法。 在功率控制方面,提出了一种易于实现的分布式位置辅助功率控制算法,它通过位置预测来估计节点的邻节点数目,进而调整信号发射功率,以保持最佳的网络连通性,由此增加网络的空间复用效率,提高整个网络的有效流量。 在位置管理方面,提出了基于群组的位置预测理论,并对其应用条件进行了理论分析。提出了基于群组中心预测的位置更新算法,通过计算和估计群组中心的移动特性,并在此基础上预测各个节点的位置,只有当预测位置与实际位置的偏差超过一定范围时,才产生新的位置更新消息,由此可以大大减少整个网络产生的位置更新消息。 研究了层次式位置管理技术,提出一种基于群组移动的层次式位置管理算法。在该算法下,网络节点按照群组移动性进行分簇,在位置更新中利用簇中心的移动来预测各个节点的位置。底层簇中的节点位置信息的发布一般局限于簇内,同级簇之间互相只传输簇中心信息,从低层到高层启用基于群组移动的更新机制,从而可以减少层次式网络中位置消息的数量。分析了该算法中各层位置之间的误差传递关系。 在路由技术方面,提出了一种新型的层次式路由协议,它在簇内采用基于位置的路由,而簇间则是基于链路状态的路由。簇内节点根据前述位置更新算法进行位置更新和分发,并维护簇内所有节点的位置表,然后利用位置预测来计算网络的拓扑图,最后运行最短路径优先算法获得簇内路由,由此它可以避免一般基于位置的算法中出现的凹区问题。在簇间它维护各簇之间的拓扑关系,而不是具体的链路,相对一般路由算法来说,其网络拓扑更新所需消息量很小。在该算法下,协议控制分组中的位置更新信息,可用作战术网络中的态势感知信息。因此对于带宽受限的战术互连网络来说,这种路由协议能够最大程度地将带宽保留下来,以便用于指挥与控制等消息数据的传输。数学证明了协议的正确性,通过仿真比较了它与其他路由协议的性能。仿真结果验证了它的有效性。