移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)作为一种新型网络,凭借其灵活、部署方便等特性在军事通信领域受到广泛关注。但随着网络规模不断扩大,MANET对协议的性能提出了更高的要求。正因如此,研究人员提出了分簇式移动自组织网络(Clustered Mobile Ad Hoc Network)架构,其将整个MANET从逻辑上划分成多个簇群,并在大规模网络中得到广泛应用。所在实验室其他研究人员设计开发了基于簇的移动组网协议(Cluster-based Mobile Networking Protocol,CMNP),并在 OPNET 仿真平台中实现了 CMNP 协议模型。CMNP协议由分簇式时分多址协议(Clustered Time Division Multiple Address,C-TDMA)和分簇式优化链路状态路由协议(Clustered Optimized Link State Routing,C-OLSR)协议组成。在此基础上,本文主要对基于VxWorks实时操作系统的分簇网实验床技术进行深入研究,并在VxWorks操作系统上实现了 CMNP协议模型。本文着重介绍了 C-TDMA协议的设计实现,并对其中状态同步机制、模拟分片机制和模拟收发信机的实现作详细介绍。最终,通过在分簇网实验床系统上对C-TDMA协议进行组网实验,并对仿真结果进行分析。验证了 C-TDMA协议的功能,并根据性能分析结果提出了相应的优化建议。本文主要创新点在于:实现了一个快速的由仿真到实现的方法,解决了仿真和实现之间脱节的问题,同时验证了协议由仿真到实现再到仿真这一闭环迭代过程;在 VxWorks 操作系统上设计开发了 OPNET(Optimized Network Engineering Tools)通用仿真模型支持库;在分簇网实验床平台上实现了 C-TDMA协议,并对协议功能和性能加以验证。设计和开发OPNET通用仿真模型支持库的目的是:解决OPNET仿真平台和分簇网实验床在实现机制、API以及代码结构等方面的不一致问题,为VxWorks操作系统中实现OPNET仿真模型提供了开发基础。该支持库不仅设计实现了通用API,还实现了以下功能:包相关操作、中断控制器、有限状态机以及参数配置等功能。这使得基于OPNET仿真平台实现的仿真模型可以直接在VxWorks操作系统中运行,不必做任何修改。通过在仿真和实现之间添加分簇网实验床对协议的研究,解决了仿真和实现之间脱节的问题,加快了协议迭代的过程。分簇网实验床作为CMNP协议研究的辅助工具,具有灵活、方便、操作简单等优点,而且比OPNET仿真平台更加接近于真实环境,对推进CMNP协议开发和应用过程有着重要的意义。