基于定向天線的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、隨著通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)作為一種新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模式成為了近年來(lái)學(xué)術(shù)界的主要研究熱點(diǎn)之一,網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)部署、自組織、環(huán)境自適應(yīng)等特性推進(jìn)了實(shí)現(xiàn)在任意環(huán)境下自由通信的進(jìn)程,同時(shí)也為軍事通信、災(zāi)難救助和臨時(shí)通信等諸多領(lǐng)域提供了有效的解決方案。
　　 在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大多是體積微小的嵌入式設(shè)備,只能依靠電池作為其能量來(lái)源,且通常工作在較為復(fù)雜、危險(xiǎn)的地理區(qū)域,節(jié)點(diǎn)的電池得不到更換

2、或能量的補(bǔ)充,如果所有節(jié)點(diǎn)都以最大發(fā)射功率工作,節(jié)點(diǎn)有限的能量將被通信部件快速耗盡,影響節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信質(zhì)量,從而降低網(wǎng)絡(luò)生命周期。并且,網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)將覆蓋其它大量節(jié)點(diǎn),造成無(wú)線信號(hào)沖突頻繁,降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量。另外,在生成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袑⒋嬖诖罅康倪?導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒘看?、路由?jì)算復(fù)雜。如何有效的平衡節(jié)點(diǎn)能耗和降低節(jié)點(diǎn)之間的干擾,是目前AdHoc網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
　　 拓?fù)淇刂萍夹g(shù)是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,

3、在保證網(wǎng)絡(luò)連通的前提下,通過(guò)凋整節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率和建立合適的相鄰關(guān)系,形成優(yōu)化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的目的。本文的主要工作如下:
　　 (1)對(duì)現(xiàn)有的幾種典型的拓?fù)淇刂扑惴ㄟM(jìn)行了簡(jiǎn)要的算法分析,并實(shí)現(xiàn)了幾種拓?fù)淇刂扑惴ǖ哪M器。實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)過(guò)拓?fù)淇刂扑惴ê鬁p小了節(jié)點(diǎn)的度和傳輸范圍,提高了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能性和抗干擾性。
　　 (2)針對(duì)自適應(yīng)波束定向天線節(jié)能與抗干擾的優(yōu)點(diǎn),提出了一種基于自適應(yīng)波束天線的局部?jī)?yōu)

4、化拓?fù)淇刂扑惴?SLTC(Steered beam directional antenna basedLocal optimal Topology Control algorithm)算法,通過(guò)OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具搭建算法性能仿真平臺(tái),分析了不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,不同拓?fù)淇刂扑惴ㄉ傻耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量、平均端到端延時(shí)和路由開(kāi)銷(xiāo)等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SLXC算法減小了節(jié)點(diǎn)的度和傳輸范圍,提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量,減小了網(wǎng)絡(luò)延遲和路由開(kāi)銷(xiāo)。