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

1、近年來移動 ad hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network, MANET)由于在戰(zhàn)場、災(zāi)難救援、交通監(jiān)視和環(huán)境監(jiān)測等方面的應(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重要的問題,網(wǎng)絡(luò)中的移動節(jié)點由電池供電,在一個任務(wù)中不可能對其充電或更換電池,有限的電池壽命對網(wǎng)絡(luò)性能強加了一個限制。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中主機不斷移動的特性以及移動的不可預測性,使得對其網(wǎng)絡(luò)拓撲的控制管理成為具有挑戰(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主機不斷移動的特性,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,保證各主機間的正常通信,需要我們不斷地對構(gòu)建好的CD

3、S進行重構(gòu),這對 CDS的維護工作又提出了一個新的挑戰(zhàn)。設(shè)計好相應(yīng)的算法協(xié)議后,需要對其進行相關(guān)的性能驗證。如果進行實際的MANET部署,然后在其上對算法協(xié)議進行實際的性能驗證是不現(xiàn)實的,原因有二:一是資源達不到,二是即便達到也是對資源的一種極大浪費而且現(xiàn)實中很難構(gòu)建一個真正的移動 ad hoc網(wǎng)絡(luò)。一種好的方法是通過仿真來驗證算法協(xié)議性能的好壞,仿真時選取的模型是否合適將會對算法的性能評估產(chǎn)生影響,所以需要選取合適的節(jié)點移動模型及仿真

4、工具。最后通過仿真實驗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行性能比較,以得出所提出的算法是否有價值。具體研究內(nèi)容及方法如下:
　　首先,對移動 ad hoc網(wǎng)絡(luò)的概念、特性等進行簡單的介紹,在此基礎(chǔ)上以便提出有針對性的方法。其次,對研究界已提出的在移動 ad hoc網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建 CDS的算法以及移動模型進行簡單回顧,了解該領(lǐng)域已達到的技術(shù)水平,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新提出有價值的算法協(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。最后,針對移動 ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由通信的能量有效性以及網(wǎng)絡(luò)拓撲的構(gòu)建及維護問題,提出兩個算法:構(gòu)建連通控制集的能量有效的分布式拓撲管理算法( Distributed Energy-efficient Topology Management algorithm for constructing a connected dominating set,DETM-CDS)和具有自我維護功能的CDS構(gòu)建(Constru