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基于图论的移动Ad Hoc网络分群算法研究

作　者: 王怀彩
导　师: 李道全
学　校: 青岛理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Ad Hoc网络 CDS 分群 支配集 图论
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


无线移动Ad Hoc网络是由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成的具有任意性和临时性的无中心、网络拓扑动态、自组网络系统,每个节点既是主机又是路由器。移动Ad Hoc网络具有自组织、可移动、多跳路由、展开速度快、抗毁性强、不需要现有信息基础设施的支持等特点。因此被应用于军事通信、传感器网络、紧急服务与灾难恢复、移动网络等领域。本文首先研究了移动Ad Hoc网络的特点、网络的结构、协议栈及相关问题。由于移动Ad Hoc网络与传统网络有着不同的特性,从而决定了它们的关键技术的差异性。根据移动Ad Hoc网络的结构和特点,着重从它的特有的连通方式研究了移动Ad Hoc网络的拓扑形成算法。Ad Hoc网络的两种拓扑结构中平面结构比较简单,在平面结构中所有节点的地位都是平等的功能也是相同的,原则上不会发生瓶颈问题,相对比较安全。当网络节点增多时,为了控制开销、提高网络的可扩展性,一般会选择分级结构,即寻求虚拟骨干网络。Ad Hoc网络生成的虚拟骨干网络一般采用树形和群两种结构。其次,提出了采用图论的方式生成Ad Hoc网络的虚拟骨干网。在无线自组网中搜索主干节点和群首形成虚拟骨干网的过程类似于图论中的最小连通支配集和最小支配集问题的求解过程。在连通支配集算法求解的过程中,由于在独立集的连通阶段中新的支配节点的增加,使得算法在执行过程中造成节点之间环路的生成,这样就增加了冗余支配节点的生成几率,也增大了主干网的维护成本。本文采用回馈的思想,限制其环路的出现,从而减少网关节点的数量。最后,通过NS2仿真软件对本文算法模型和Alzoubi支配集构造算法模型进行性能的仿真比较。结果表明在节点传输半径相对不大的情况下,本文算法在时间复杂性,空间复杂性,及群首的个数(支配节点总数)优于Alzoubi支配集构造算法。在传输半径很大的情况下,两算法性能相当。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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