無線通信網絡中簡并性的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網及其附屬和覆蓋網絡越來越復雜，人們理解、配置和管理這些網絡的難度也越來越大。近年來，人們開始轉向自然界去尋求解決的方法。從螞蟻和蜜蜂種群得到的啟發(fā)用來解決計算機網絡的合作任務問題；一些基本的生物學過程，比如擴散、復制、趨向性和激發(fā)等，都被用來構建大規(guī)模計算機網絡。這些都是因為生物系統(tǒng)具有高度的適應性和健壯性。人工免疫系統(tǒng)、基因算法和基于細胞和分子的方法也是很有名的由生物啟發(fā)得來用于構建自治適應通信網絡的方法。
　　在本課

2、題中，我們將向網絡工程領域引入另一個生物學的概念：簡并性，并且研究其在控制低開銷的前提下改善無線網絡連通性、健壯性等性能的潛力。
　　簡并性是指結構上不完全相同的元素在特定的環(huán)境中可以發(fā)揮相同的作用，或者產生相同的結果的性質。它是很多不同層面上的生物系統(tǒng)的一個顯著的特征。在生物系統(tǒng)中，簡并性也僅僅是在上世紀末、本世紀初才被明確提出來，被認為是得到高度健壯性的一個關鍵機制，甚至被提到了進化的高度，可見其在生物領域的重要性。在復雜通信

3、網絡中，健壯性、適應性同樣是一個很重要的性質，連通性以及其他一些網絡統(tǒng)計指標同樣對改善通信網絡性能有至關重要的作用，所以簡并性將會是構建下一代健壯、自治的網絡的關鍵技術。
　　本課題在對簡并性在生物領域的研究進行簡要的回顧的基礎之上，提出簡并性在無線通信網絡工程領域的規(guī)范定義。然后將無線通信網絡分為兩部分：傳統(tǒng)的基于基礎設施的網絡(infrastructure-based networks)及多跳自組織網絡(Ad hoc netw