移動ad hoc網絡中的CDS構造算法研究.pdf

1、近年來移動 ad hoc網絡(Mobile Ad Hoc Network, MANET)由于在戰(zhàn)場、災難救援、交通監(jiān)視和環(huán)境監(jiān)測等方面的應用而受到研究界廣泛的關注。虛擬骨干網的構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,網絡中的移動節(jié)點由電池供電,在一個任務中不可能對其充電或更換電池,有限的電池壽命對網絡性能強加了一個限制。為了最大化網絡壽命,理想的情況是,

2、數據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,使得對其網絡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建連通控制集(Connected Dominating Set, CDS)這樣的虛擬骨干網。同樣由于 MANET主機不斷移動的特性,使得在 MANET上構建的CDS的結構也不斷發(fā)生變化,為了保證網絡中信息的正常傳遞,保證各主機間的正常通信,需要我們不斷地對構建好的CD

3、S進行重構,這對 CDS的維護工作又提出了一個新的挑戰(zhàn)。設計好相應的算法協議后,需要對其進行相關的性能驗證。如果進行實際的MANET部署,然后在其上對算法協議進行實際的性能驗證是不現實的,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實中很難構建一個真正的移動 ad hoc網絡。一種好的方法是通過仿真來驗證算法協議性能的好壞,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領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。具體研究內容及方法如下:
　　首先,對移動 ad hoc網絡的概念、特性等進行簡單的介紹,在此基礎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網絡中構建 CDS的算法以及移動模型進行簡單回顧,了解該領域已達到的技術水平,在此基礎上創(chuàng)新提出有價值的算法協議,然后介紹本文所使用的仿真工

5、具以及仿真工具的相關知識。最后,針對移動 ad hoc網絡路由通信的能量有效性以及網絡拓撲的構建及維護問題,提出兩個算法:構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構建(Constru