基于拓撲控制的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)生存期研究.pdf

1、無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(自組織網(wǎng)絡(luò))是沒有固定基礎(chǔ)設(shè)施的自組織、對等式、多跳的無線網(wǎng)絡(luò)。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)具有簡易、快速部署及抗毀性強的特點，適用于需要臨時架設(shè)網(wǎng)絡(luò)的場所，在軍事、民用等領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。
　　 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點為手持設(shè)備等便攜式計算機移動終端時能量有限。而節(jié)點能量的耗盡不僅會使單一節(jié)點失效，還可能改變整個網(wǎng)絡(luò)的性能和工作時間。所以，在節(jié)點能量有限的條件下如何延長網(wǎng)絡(luò)生存期是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問

2、題。
　　 本文研究無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的拓撲控制。在無拓撲控制的網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點使用最大的傳輸功率工作，因此網(wǎng)絡(luò)消耗較大的能量，具有較大的通信干擾。而干擾造成數(shù)據(jù)分組的重傳，也增加了網(wǎng)絡(luò)能耗。因此，拓撲控制的目標是通過調(diào)整節(jié)點的傳輸功率使生成的網(wǎng)絡(luò)拓撲滿足一定的性質(zhì)，以降低節(jié)點的能量開銷，延長網(wǎng)絡(luò)生存期。針對這一目標，本文比較幾種經(jīng)典拓撲控制算法對網(wǎng)絡(luò)能耗和網(wǎng)絡(luò)生存期的影響，在此基礎(chǔ)上，提出一種最大化Ad hoc網(wǎng)絡(luò)生存期的拓撲控

3、制算法。本文主要完成了以下幾個方面的工作：
　　 (1)概述Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特點，總結(jié)拓撲控制研究的目標。詳細介紹幾種經(jīng)典的針對節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能耗的拓撲控制算法，并分析算法存在的問題和不足。
　　 (2)綜合考慮發(fā)送能耗和接收能耗，建立更符合實際的能耗模型。在此基礎(chǔ)上分析影響網(wǎng)絡(luò)能耗和網(wǎng)絡(luò)生存期的因素，從理論和實驗仿真兩個方面分析拓撲控制對網(wǎng)絡(luò)能耗和網(wǎng)絡(luò)生存期的影響。
　　 (3)目前，大部分能量有效的拓撲控制算法思

4、想是構(gòu)建最小能耗拓撲，但最小能耗拓撲不能保障最大化網(wǎng)絡(luò)生存期。本文基于生存期定義，得到網(wǎng)絡(luò)的生存期與節(jié)點通信距離、電路損耗及節(jié)點處理數(shù)據(jù)速率的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出分布式拓撲控制算法MLTC(Maximum Network Lifetime Topology Control)，算法根據(jù)節(jié)點的電路損耗，最小化節(jié)點的傳輸功率，同時保留最大功率拓撲圖中的生存期最長的路徑。實驗結(jié)果表明，MLTC算法能夠有效延長網(wǎng)絡(luò)生存期。
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