移動無線Mesh網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法研究.pdf

1、移動無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是為滿足戰(zhàn)場通信、災(zāi)難救援等特殊應(yīng)用領(lǐng)域而提出來的一種新型無線網(wǎng)絡(luò),它具有高速率、高容量、自組織、強健壯等特點。在一些特殊的應(yīng)用環(huán)境,如戰(zhàn)場的協(xié)同作戰(zhàn)或應(yīng)急救援中,網(wǎng)絡(luò)的連通性是首先要考慮的問題,只有在滿足連通性需求的情況下網(wǎng)絡(luò)才能進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。進行合理的拓撲控制設(shè)計是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連通性需求的基本途徑,本文從網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點移動特性出發(fā),對基于平滑移動模型及連通支配集理論的移動無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的拓撲控制算法進行了研究。

2、
　　首先,介紹了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法的研究背景和意義,分析了目前拓撲控制算法在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀并總結(jié)了其存在的問題。描述了移動無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點及拓撲控制的設(shè)計目標,對現(xiàn)有維持網(wǎng)絡(luò)連通性的拓撲控制算法做了相關(guān)研究。同時介紹了解決節(jié)點移動特性的平滑移動模型及進行網(wǎng)絡(luò)容錯設(shè)計的連通支配集理論。
　　其次,根據(jù)節(jié)點移動特性,設(shè)計了基于平滑移動模型的k連通網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法KCSM:該方法采用k連通網(wǎng)絡(luò)的思想來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓

3、撲結(jié)構(gòu)?；谄交苿幽Ｐ?結(jié)合鄰居節(jié)點的接收信號強度指示(RSSI),實現(xiàn)了對k連通網(wǎng)絡(luò)在移動環(huán)境中鄰居節(jié)點集的動態(tài)更新,使網(wǎng)絡(luò)在移動的環(huán)境下能夠一直維持k點連通的拓撲結(jié)構(gòu)來保證網(wǎng)絡(luò)的連通性。同時,在完全滿足k連通的條件下,對節(jié)點的發(fā)射功率進行了優(yōu)化,降低了功耗。
　　再次,針對不能滿足構(gòu)建k點連通網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的特殊環(huán)境,因節(jié)點失效而引起的網(wǎng)絡(luò)連通性問題,設(shè)計了基于連通支配集的網(wǎng)絡(luò)容錯拓撲控制算法 FTCDS,基于連通支配集理論,

4、著重對網(wǎng)絡(luò)中存在割點失效的情況進行了研究。采用線性規(guī)劃的思想確立替補的移動節(jié)點及同步移動的方式對失效的節(jié)點進行維護,解決了移動無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中因節(jié)點失效而引起的通信中斷問題。
　　最后,在NS2平臺上進行了相關(guān)的仿真實驗,對KCSM算法和FTCDS算法進行仿真與性能評價。實驗表明:KCSM算法能夠在移動過程中保持穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),保證了網(wǎng)絡(luò)的連通性。且降低了網(wǎng)絡(luò)的平均傳輸功率消耗,通過不同k值的設(shè)定有效地提升移動網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能