三維自組織網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、隨著自組織網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也遍及到空間、水下和地下，例如:空間信息網(wǎng)，水下聲學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線地下傳感器網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)部署在三維空間呈立體分布，維度的增加給三維自組織網(wǎng)絡(luò)的的研究帶來了巨大的挑戰(zhàn)，逐漸成為研究熱點(diǎn)。尤其是在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂品矫?，設(shè)計(jì)一個(gè)合適的拓?fù)淇刂扑惴?，?quán)衡網(wǎng)絡(luò)對(duì)于連通性、低功耗、吞吐量和容錯(cuò)性等性能的要求，對(duì)保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行具有重要意義。
　　針對(duì)三維自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)呈立體分布、節(jié)點(diǎn)的可移動(dòng)性以及存

2、在大量冗余節(jié)點(diǎn)和鏈路的特點(diǎn)，提出一種基于削頂八面體的拓?fù)淇刂扑惴?。算法包括網(wǎng)絡(luò)初始化階段的拓?fù)淇刂坪途W(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的拓?fù)渚S護(hù)兩個(gè)部分。在初始化階段，根據(jù)空間鑲嵌理論，選取同樣大小的削頂八面體對(duì)三維空間進(jìn)行劃分，并且為每個(gè)單元格分配ID號(hào)。在此基礎(chǔ)上，三維自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)計(jì)算自己所屬削項(xiàng)八面體單元格的ID號(hào)，獲取格中的活躍節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)信息;接下來，調(diào)整冗余節(jié)點(diǎn)的功率或位置，保持冗余節(jié)點(diǎn)與本單元格中活躍節(jié)點(diǎn)的連通性，構(gòu)建k-連通的子圖。網(wǎng)絡(luò)

3、運(yùn)行中，采用事件觸發(fā)的方式和周期輪詢的方式進(jìn)行拓?fù)渚S護(hù)。事件觸發(fā)方式的拓?fù)渚S護(hù)是指在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中檢測(cè)到故障發(fā)生或者不滿足k-連通條件時(shí)而觸發(fā)的拓?fù)渚S護(hù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錆M足k-連通條件時(shí)，采用周期輪詢的方式評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的性能，在分析評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行拓?fù)渚S護(hù)。
　　采用QualNet網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，對(duì)所提出的拓?fù)淇刂扑惴ㄟM(jìn)行仿真測(cè)試，對(duì)比了拓?fù)淇刂魄昂缶W(wǎng)絡(luò)的有效性、可擴(kuò)展性和抗毀性。結(jié)果表明，算法在保持網(wǎng)絡(luò)連通的條件下，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>