MANET拓撲控制算法和協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、移動自組網(wǎng)(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)由一組具備無線收發(fā)功能的移動節(jié)點組成。節(jié)點問通過共享無線信道進行通信。它適用于需要臨時架設(shè)網(wǎng)絡(luò)的場所,具有廣闊的發(fā)展前景。
　　 拓撲控制是移動自組網(wǎng)中的一個重要研究領(lǐng)域。現(xiàn)有研究成果表明,拓撲控制作為一種網(wǎng)絡(luò)保障技術(shù),在維持網(wǎng)絡(luò)連通的前提下,通過調(diào)整節(jié)點的信號覆蓋范圍,建立合適的相鄰關(guān)系,簡化網(wǎng)絡(luò)拓撲,能夠有效降低節(jié)點發(fā)送功率、增強信道的空分復(fù)用度,從而延長

2、網(wǎng)絡(luò)生存期和提高網(wǎng)絡(luò)容量。
　　 如何將拓撲控制技術(shù)有效的融入移動自組網(wǎng)協(xié)議簇,加快拓撲控制技術(shù)實用化進程是本文工作的一個重點。分析移動給現(xiàn)有拓撲控制算法帶來的影響,設(shè)計適合移動自組網(wǎng)的拓撲控制算法,為上層通信協(xié)議的運作提供優(yōu)良的拓撲基礎(chǔ),是本文工作的另外一個重點。
　　 本文主要工作如下:
　　 (1)設(shè)計了一種有效支持拓撲控制應(yīng)用的新型MAC協(xié)議,將拓撲控制策略引入移動自組網(wǎng)協(xié)議簇,綜合評價拓撲控制技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)

3、性能帶來的影響。該協(xié)議借助RTS/CTS信道預(yù)約過程收集信息,無需其他額外的硬件支持和通信開銷,增加了拓撲控制的實用性。另外,自激活機制保證了在某些節(jié)點不活躍的情況下拓撲信息收集的完整性。仿真結(jié)果表明,該協(xié)議能夠有效支持拓撲控制在無線自組網(wǎng)中的應(yīng)用,降低節(jié)點信號傳輸范圍、提升網(wǎng)絡(luò)容量。
　　 (2)針對移動自組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)不斷變化的特點,本文提出了一種基于拓撲維持時間的移動自組網(wǎng)拓撲控制算法LTETMTC。節(jié)點獲取局部鄰節(jié)點的運動

4、情況,預(yù)測鄰接關(guān)系維持時間進而感知鄰節(jié)點的穩(wěn)定度,調(diào)整傳輸范圍構(gòu)建拓撲結(jié)構(gòu)。節(jié)點根據(jù)拓撲維持時間計算拓撲的失效時刻,自適應(yīng)進行拓撲維護。理論證明了此算法生成的拓撲結(jié)構(gòu)能夠維持高概率連通,并且此算法只需獲取局部鄰節(jié)點信息,具有分布式的特點。實驗結(jié)果表明:該算法有效減小網(wǎng)絡(luò)鏈路通斷次數(shù),從而降低節(jié)點移動給網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響;具有較低的維護開銷;與其他拓撲控制算法相比,能夠有效降低路由修復(fù)等開銷,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率。
　　 (3)基于OP