自組網(wǎng)中基于節(jié)點(diǎn)度的分簇算法研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET：Mobile Ad Hoc Network)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)多跳的臨時(shí)性的自治系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)終端具有路由和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。由于Ad Hoc自身的特征，使得網(wǎng)絡(luò)在路由選擇方面面臨較多的問題。為解決這些問題，進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)必須根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用規(guī)模和擴(kuò)展性選擇合適的體系結(jié)構(gòu)，才能最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　 構(gòu)造分級結(jié)構(gòu)是一種有效的手段。在

2、Ad Hoc中，分級結(jié)構(gòu)一般是通過執(zhí)行分簇算法來實(shí)現(xiàn)。簇是網(wǎng)絡(luò)中具有某種關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)簇通常只有一個(gè)簇首和多個(gè)普通節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，同時(shí)簇首和連接簇首的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成高一級的虛擬骨干網(wǎng)。分簇算法的好壞直接影響著MANET的各種性能指標(biāo)。
　　 本文針對無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的分簇算法展開研究。論文首先介紹了分簇相關(guān)理論知識和現(xiàn)有的分簇算法，并分析比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。為了彌補(bǔ)典型分簇算法--最高節(jié)點(diǎn)度分簇算法容易造成通信瓶頸的缺陷，對其進(jìn)

3、行了改進(jìn)，得到了一種新的基于節(jié)點(diǎn)度的分簇算法--平均節(jié)點(diǎn)度分簇算法。該算法存在一個(gè)假設(shè)前提：將骨干網(wǎng)的流量帶寬平均分給每一個(gè)子網(wǎng)。經(jīng)過簡單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可以得到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)與分簇個(gè)數(shù)之間的一個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系，即理想情況下，分簇個(gè)數(shù)為節(jié)點(diǎn)總數(shù)的二次方根。在此基礎(chǔ)上，可以將簇成員個(gè)數(shù)控制在一個(gè)較為合理的范圍之內(nèi)以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡，從而維持簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。最后，對評價(jià)分簇算法好壞的性能指標(biāo)進(jìn)行匯總，并通過仿真工具Glomosim進(jìn)行仿真，仿真