基于定向天線的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)分布式拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是指在沒有固定基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，由具有無線通信功能的節(jié)點(diǎn)自組織形成的多跳的無線網(wǎng)絡(luò)。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，如果所有節(jié)點(diǎn)都以最大傳輸功率工作，節(jié)點(diǎn)有限的能量將被通信部件快速消耗，影響節(jié)點(diǎn)的無線通信質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)生命周期。并且，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的無線信號(hào)將大量覆蓋其它節(jié)點(diǎn)，造成無線信號(hào)沖突頻繁，降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量。另外，在生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袑⒋嬖诖罅康倪?，?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒘看?、路由?jì)算復(fù)雜。但是如果為了節(jié)能而將節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率設(shè)置太小

2、，形成的拓?fù)淙菀滓驗(yàn)槠款i節(jié)點(diǎn)的失效而變得不連通。拓?fù)淇刂蒲芯烤褪窃诰S持拓?fù)溥B通的前提下，通過適當(dāng)調(diào)整節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率和建立合適的相鄰關(guān)系的方法構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，節(jié)約節(jié)點(diǎn)能量的目的。
　　 本文通過設(shè)計(jì)拓?fù)淇刂扑惴M器和搭建拓?fù)淇刂凭W(wǎng)絡(luò)性能仿真平臺(tái)，分析比較幾種經(jīng)典拓?fù)淇刂扑惴ㄉ赏負(fù)涞慕Y(jié)構(gòu)特征和對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。針對(duì)節(jié)點(diǎn)間的干擾是影響網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的重要因素之一，采用抗干擾能力較強(qiáng)的定向天線，提出一種

3、分布式拓?fù)淇刂扑惴?，具有較好的性能。
　　 主要工作包括：
　　 (1)概述Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，分析研究幾種經(jīng)典拓?fù)淇刂扑惴ǎ贸龉?jié)點(diǎn)的密度分布和傳輸范圍為影響網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性能的主要因素。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)拓?fù)淇刂扑惴▽?dǎo)出拓?fù)鋺?yīng)具有較小的節(jié)點(diǎn)度和傳輸范圍。
　　 (2)采用抗干擾能力較強(qiáng)的多波束轉(zhuǎn)換定向天線，提出一種分布式拓?fù)淇刂扑惴?K—DABTC算法(K value-Distributed Topolog

4、y Control Algorithm for Ad HocNetworks Using Directional Antennas)。理論證明此算法導(dǎo)出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有強(qiáng)連通性和無向性，并且此算法只需獲取局部鄰居所在扇區(qū)信息，具有分布式和節(jié)點(diǎn)度有界的特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明K-DABTC算法降低網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的平均發(fā)射功率12％，提高網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量，降低網(wǎng)絡(luò)平均路由開銷。
　　 (3)擴(kuò)展OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具的EMA(External M