MANET拓撲控制算法和協議的設計與實現.pdf

1、移動自組網(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)由一組具備無線收發(fā)功能的移動節(jié)點組成。節(jié)點問通過共享無線信道進行通信。它適用于需要臨時架設網絡的場所,具有廣闊的發(fā)展前景。
　　 拓撲控制是移動自組網中的一個重要研究領域。現有研究成果表明,拓撲控制作為一種網絡保障技術,在維持網絡連通的前提下,通過調整節(jié)點的信號覆蓋范圍,建立合適的相鄰關系,簡化網絡拓撲,能夠有效降低節(jié)點發(fā)送功率、增強信道的空分復用度,從而延長

2、網絡生存期和提高網絡容量。
　　 如何將拓撲控制技術有效的融入移動自組網協議簇,加快拓撲控制技術實用化進程是本文工作的一個重點。分析移動給現有拓撲控制算法帶來的影響,設計適合移動自組網的拓撲控制算法,為上層通信協議的運作提供優(yōu)良的拓撲基礎,是本文工作的另外一個重點。
　　 本文主要工作如下:
　　 (1)設計了一種有效支持拓撲控制應用的新型MAC協議,將拓撲控制策略引入移動自組網協議簇,綜合評價拓撲控制技術給網絡

3、性能帶來的影響。該協議借助RTS/CTS信道預約過程收集信息,無需其他額外的硬件支持和通信開銷,增加了拓撲控制的實用性。另外,自激活機制保證了在某些節(jié)點不活躍的情況下拓撲信息收集的完整性。仿真結果表明,該協議能夠有效支持拓撲控制在無線自組網中的應用,降低節(jié)點信號傳輸范圍、提升網絡容量。
　　 (2)針對移動自組網拓撲結構不斷變化的特點,本文提出了一種基于拓撲維持時間的移動自組網拓撲控制算法LTETMTC。節(jié)點獲取局部鄰節(jié)點的運動

4、情況,預測鄰接關系維持時間進而感知鄰節(jié)點的穩(wěn)定度,調整傳輸范圍構建拓撲結構。節(jié)點根據拓撲維持時間計算拓撲的失效時刻,自適應進行拓撲維護。理論證明了此算法生成的拓撲結構能夠維持高概率連通,并且此算法只需獲取局部鄰節(jié)點信息,具有分布式的特點。實驗結果表明:該算法有效減小網絡鏈路通斷次數,從而降低節(jié)點移動給網絡性能帶來的影響;具有較低的維護開銷;與其他拓撲控制算法相比,能夠有效降低路由修復等開銷,提高網絡吞吐率。
　　 (3)基于OP