移動(dòng)ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的CDS構(gòu)造算法研究.pdf

1、近年來移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network, MANET)由于在戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)難救援、交通監(jiān)視和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用而受到研究界廣泛的關(guān)注。虛擬骨干網(wǎng)的構(gòu)建與維護(hù)以及能量有效的路由在 MANET中成為了最基本也最主要的問題。
　　MANET中能量有效性是一個(gè)重要的問題,網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)由電池供電,在一個(gè)任務(wù)中不可能對(duì)其充電或更換電池,有限的電池壽命對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能強(qiáng)加了一個(gè)限制。為了最大化網(wǎng)絡(luò)壽命,理想的情況是,

2、數(shù)據(jù)流在能量消耗最小的路徑上路由。由于 MANET中主機(jī)不斷移動(dòng)的特性以及移動(dòng)的不可預(yù)測(cè)性,使得對(duì)其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目刂乒芾沓蔀榫哂刑魬?zhàn)性的問題,解決這類問題目前最有效的方法是構(gòu)建連通控制集(Connected Dominating Set, CDS)這樣的虛擬骨干網(wǎng)。同樣由于 MANET主機(jī)不斷移動(dòng)的特性,使得在 MANET上構(gòu)建的CDS的結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化,為了保證網(wǎng)絡(luò)中信息的正常傳遞,保證各主機(jī)間的正常通信,需要我們不斷地對(duì)構(gòu)建好的CD

3、S進(jìn)行重構(gòu),這對(duì) CDS的維護(hù)工作又提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)好相應(yīng)的算法協(xié)議后,需要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的性能驗(yàn)證。如果進(jìn)行實(shí)際的MANET部署,然后在其上對(duì)算法協(xié)議進(jìn)行實(shí)際的性能驗(yàn)證是不現(xiàn)實(shí)的,原因有二:一是資源達(dá)不到,二是即便達(dá)到也是對(duì)資源的一種極大浪費(fèi)而且現(xiàn)實(shí)中很難構(gòu)建一個(gè)真正的移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)。一種好的方法是通過仿真來驗(yàn)證算法協(xié)議性能的好壞,仿真時(shí)選取的模型是否合適將會(huì)對(duì)算法的性能評(píng)估產(chǎn)生影響,所以需要選取合適的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型及仿真

4、工具。最后通過仿真實(shí)驗(yàn)將最新提出的算法和相應(yīng)領(lǐng)域已提出的解決相同問題或相似問題的算法進(jìn)行性能比較,以得出所提出的算法是否有價(jià)值。具體研究?jī)?nèi)容及方法如下:
　　首先,對(duì)移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)的概念、特性等進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,在此基礎(chǔ)上以便提出有針對(duì)性的方法。其次,對(duì)研究界已提出的在移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建 CDS的算法以及移動(dòng)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單回顧,了解該領(lǐng)域已達(dá)到的技術(shù)水平,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新提出有價(jià)值的算法協(xié)議,然后介紹本文所使用的仿真工

5、具以及仿真工具的相關(guān)知識(shí)。最后,針對(duì)移動(dòng) ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由通信的能量有效性以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建及維護(hù)問題,提出兩個(gè)算法:構(gòu)建連通控制集的能量有效的分布式拓?fù)涔芾硭惴? Distributed Energy-efficient Topology Management algorithm for constructing a connected dominating set,DETM-CDS)和具有自我維護(hù)功能的CDS構(gòu)建(Constru