基于仿生學(xué)研究的多跳藍(lán)牙散列網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著近年通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，出于對(duì)移動(dòng)通訊需求的快速增長(zhǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)漸受矚目；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將激起另一波巨大的產(chǎn)業(yè)變革。而藍(lán)牙技術(shù)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)個(gè)人與互聯(lián)網(wǎng)最后10米通訊距離的一種非常有前景的解決方案。藍(lán)牙技術(shù)主要面向網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語(yǔ)音設(shè)備，通過(guò)無(wú)線方式將它們連成分布式網(wǎng)絡(luò)，從而方便、快速地實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備之間的通信。它是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范，是一種低成本、短距離的無(wú)線連接技術(shù)。藍(lán)牙設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建問(wèn)題已成為無(wú)線自組網(wǎng)研究

2、的一個(gè)重要分支。已有很多學(xué)者提出了藍(lán)牙設(shè)備在不同環(huán)境下的各種組網(wǎng)協(xié)議的算法，但大多是針對(duì)靜態(tài)的組網(wǎng)問(wèn)題。對(duì)于藍(lán)牙設(shè)備不在直接通訊范圍內(nèi)的多跳通訊要求以及節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化情況，學(xué)術(shù)界所作的相關(guān)研究并不太多。 目前生物學(xué)界對(duì)生物的群體性行為最新的研究成果逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之中。社會(huì)化昆蟲的交流行為模型具有非常適用于自組織網(wǎng)絡(luò)的特征。彼此獨(dú)立的簡(jiǎn)單生物個(gè)體，簡(jiǎn)單的交換信息的規(guī)則，使得生物集群具有很強(qiáng)的自組織性和合作性，而整體呈現(xiàn)出復(fù)

3、雜性的表現(xiàn)。這一現(xiàn)象稱之為集群智能(SwarmIntelligence，SI)。利用對(duì)生物的群體性行為研究得出的集群智能聚類模型的自組織特點(diǎn)，作者將其應(yīng)用到藍(lán)牙的組網(wǎng)設(shè)計(jì)中，提出了一種新的藍(lán)牙設(shè)備散列網(wǎng)的動(dòng)態(tài)分布創(chuàng)建思想，基于仿生學(xué)的藍(lán)牙散列網(wǎng)組網(wǎng)算法BBSF(BasedonBionicsScatternetFormation)。 該算法首先將待組網(wǎng)的藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)聚成分散的小規(guī)模“樹”的子網(wǎng)(組群)，再將各個(gè)子網(wǎng)(組群)利用無(wú)環(huán)連通

4、的“類似樹”的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各個(gè)散列網(wǎng)子網(wǎng)(組群)之間的融合，最后實(shí)現(xiàn)所有藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)通訊的目的。本算法采用邊組網(wǎng)邊通訊的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)需強(qiáng)制所有藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)都必須在直接通訊范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)通訊。形成的散列網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用類似樹形結(jié)構(gòu)的無(wú)環(huán)連通圖，因而具有控制簡(jiǎn)潔，組網(wǎng)快捷的特點(diǎn)。 在文章最后利用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS-2(NetworkSimulator)及其擴(kuò)展插件，對(duì)提出的BBSF算法進(jìn)行了不同環(huán)境和條件下的仿真，并將該算法同藍(lán)牙散列網(wǎng)的