基于定向天線的Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲控制算法研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展,Ad Hoc網(wǎng)絡作為一種新型無線網(wǎng)絡通信模式成為了近年來學術(shù)界的主要研究熱點之一,網(wǎng)絡的隨機部署、自組織、環(huán)境自適應等特性推進了實現(xiàn)在任意環(huán)境下自由通信的進程,同時也為軍事通信、災難救助和臨時通信等諸多領(lǐng)域提供了有效的解決方案。
　　 在Ad Hoc網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡節(jié)點大多是體積微小的嵌入式設備,只能依靠電池作為其能量來源,且通常工作在較為復雜、危險的地理區(qū)域,節(jié)點的電池得不到更換

2、或能量的補充,如果所有節(jié)點都以最大發(fā)射功率工作,節(jié)點有限的能量將被通信部件快速耗盡,影響節(jié)點的無線通信質(zhì)量,從而降低網(wǎng)絡生命周期。并且,網(wǎng)絡中每個節(jié)點的無線信號將覆蓋其它大量節(jié)點,造成無線信號沖突頻繁,降低網(wǎng)絡吞吐量。另外,在生成的網(wǎng)絡拓撲中將存在大量的邊,導致網(wǎng)絡拓撲信息量大、路由計算復雜。如何有效的平衡節(jié)點能耗和降低節(jié)點之間的干擾,是目前AdHoc網(wǎng)絡研究的關(guān)鍵問題之一。
　　 拓撲控制技術(shù)是Ad Hoc網(wǎng)絡的重要組成部分,

3、在保證網(wǎng)絡連通的前提下,通過凋整節(jié)點發(fā)射功率和建立合適的相鄰關(guān)系,形成優(yōu)化的拓撲結(jié)構(gòu),達到延長網(wǎng)絡生命周期,提高網(wǎng)絡吞吐量的目的。本文的主要工作如下:
　　 (1)對現(xiàn)有的幾種典型的拓撲控制算法進行了簡要的算法分析,并實現(xiàn)了幾種拓撲控制算法的模擬器。實驗表明經(jīng)過拓撲控制算法后減小了節(jié)點的度和傳輸范圍,提高了網(wǎng)絡的節(jié)能性和抗干擾性。
　　 (2)針對自適應波束定向天線節(jié)能與抗干擾的優(yōu)點,提出了一種基于自適應波束天線的局部優(yōu)

4、化拓撲控制算法-SLTC(Steered beam directional antenna basedLocal optimal Topology Control algorithm)算法,通過OPNET網(wǎng)絡仿真工具搭建算法性能仿真平臺,分析了不同網(wǎng)絡負載,不同拓撲控制算法生成的拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡吞吐量、平均端到端延時和路由開銷等參數(shù)。實驗結(jié)果表明,SLXC算法減小了節(jié)點的度和傳輸范圍,提高了網(wǎng)絡吞吐量,減小了網(wǎng)絡延遲和路由開銷。