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机动战术任务对通信和计算的需求日渐多元化、复杂化，如联盟作战、Need-To-Know(NTK)等机动任务需要安全地区分共享信息并保护敏感信息的安全。然而，传统移动自组织网络已无法完全满足现代机动通信任务的需求。基于软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)的分布式控制器系统架构能够为机动、战术网络场景提供可靠稳健的服务，为无线网络资源的灵活高效管理提供基础，并满足新一代机动通信网络需求。但网络动态变化的特性增加了系统管理的难度，导致网络的整体性能降低。论文针对上述问题研究分布式控制器架构下动态路由管理方案，分别针对控制层面与数据转发层面提出动态控制器部署方法与可靠路由管理方案，优化网络响应时延并提升服务质量。主要工作如下：
1.首先针对动态控制器部署问题分析了机动通信网络场景，考虑控制器覆盖约束与交换机迁移代价，以网络响应时延为优化目标建立数学关系模型。然后提出一种基于线性规划舍入的近似算法进行求解，并对算法解的质量进行了理论分析。
2.针对节点高移动性引起链路失效导致业务流传输丢包率高的问题，提出了一种可靠路由管理方案。该方案基于链路可靠性预测对业务流的路由路径进行预切换，结合反应式链路失效恢复方案提升业务路由可靠性，并添加重路由机制提升网络带宽资源利用率，同时在搭建的分布式控制器系统中进行实现。
3.为了在实验中模拟机动通信网络场景，对仿真平台Mininet-WiFi的节点移动性模块与控制器交互接口进行了扩展。使用Mininet-WiFi输出的节点位置信息结合Matlab验证动态控制器部署方法的效果，并在分布式控制器系统中设计实验验证了可靠路由管理方案的有效性。实验表明本文控制器部署方法有效降低了网络响应时延，相较于现有研究中控制器部署算法效果提升了3%~8%；可靠路由管理方案有效提升网络路由可靠性与吞吐量，相较于链路故障恢复方案的吞吐量提升了8%~14%。
本文研究能够提升机动通信场景中分布式控制器系统的整体网络性能，对新一代机动通信网络系统的建设与发展具有借鉴意义。
1.首先针对动态控制器部署问题分析了机动通信网络场景，考虑控制器覆盖约束与交换机迁移代价，以网络响应时延为优化目标建立数学关系模型。然后提出一种基于线性规划舍入的近似算法进行求解，并对算法解的质量进行了理论分析。
2.针对节点高移动性引起链路失效导致业务流传输丢包率高的问题，提出了一种可靠路由管理方案。该方案基于链路可靠性预测对业务流的路由路径进行预切换，结合反应式链路失效恢复方案提升业务路由可靠性，并添加重路由机制提升网络带宽资源利用率，同时在搭建的分布式控制器系统中进行实现。
3.为了在实验中模拟机动通信网络场景，对仿真平台Mininet-WiFi的节点移动性模块与控制器交互接口进行了扩展。使用Mininet-WiFi输出的节点位置信息结合Matlab验证动态控制器部署方法的效果，并在分布式控制器系统中设计实验验证了可靠路由管理方案的有效性。实验表明本文控制器部署方法有效降低了网络响应时延，相较于现有研究中控制器部署算法效果提升了3%~8%；可靠路由管理方案有效提升网络路由可靠性与吞吐量，相较于链路故障恢复方案的吞吐量提升了8%~14%。
本文研究能够提升机动通信场景中分布式控制器系统的整体网络性能，对新一代机动通信网络系统的建设与发展具有借鉴意义。