無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)連通性問題研究.pdf

1、無線網(wǎng)絡(luò)可以分為有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)兩類。作為無線通信的一個(gè)重要分支，無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)不需要設(shè)置任何中心控制節(jié)點(diǎn)就可以獨(dú)立組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)不僅具有普通移動終端所需的功能，而且具有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力。它這種不倚賴固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施又能快速布設(shè)的自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為其在民用和軍事通信領(lǐng)域占據(jù)一席之地提供了有利的保證。 連通性是網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本而重要的特性，對于無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)尤其重要。在這種分布式無線網(wǎng)絡(luò)中，沒有固定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)

2、施保證鏈路的建立，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S節(jié)點(diǎn)的移動而動態(tài)變化，再加上無線信道的惡劣環(huán)境使得有必要對終端的發(fā)射功率或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度等進(jìn)行控制以使網(wǎng)絡(luò)在任意時(shí)刻以高概率連通，從而保證系統(tǒng)性能的實(shí)現(xiàn)。本文重點(diǎn)研究了無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的連通性問題。 在只考慮路徑損耗，不考慮其他信道衰落和節(jié)點(diǎn)間干擾的情況下，分別對線性和二維無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的覆蓋與連通的關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)漸近連通所需的域值發(fā)射范圍、網(wǎng)絡(luò)的連通概率和節(jié)點(diǎn)的移動對連通性的影響進(jìn)行了分析和討論

3、。此外，對于二維無線．Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，還研究保證網(wǎng)絡(luò)連通所需的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的k-連通問題。研究結(jié)果表明，保證網(wǎng)絡(luò)連通和覆蓋的域值發(fā)射范圍是不同的，不能把網(wǎng)絡(luò)的連通和覆蓋問題相混淆；增大節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率和網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)密度能提高網(wǎng)絡(luò)的連通概率；從網(wǎng)絡(luò)連通意義上，不存在所謂的“神奇數(shù)字”使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需與一定數(shù)目的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)建立連接就能保證網(wǎng)絡(luò)的連通，要使網(wǎng)絡(luò)連通鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)必須隨網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)總數(shù)對數(shù)增長。 本文也考慮了對數(shù)陰影衰落信

4、道下的連通性問題和節(jié)點(diǎn)間的干擾對網(wǎng)絡(luò)連通的影響。分析結(jié)果表明，由于陰影衰落造成了平均接收功率的浮動，使得鏈路間的相關(guān)性減弱，增大了較長鏈路存在的概率，提高了網(wǎng)絡(luò)的連通概率；若考慮節(jié)點(diǎn)間的干擾，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率增大到足夠大時(shí)網(wǎng)絡(luò)的連通概率不再增大而收斂于一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)與判決門限、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度等系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)。 合作分集能抵抗多徑衰落，提高系統(tǒng)的可靠性。本文詳細(xì)分析了節(jié)點(diǎn)采用放大中繼協(xié)議、譯碼中繼協(xié)議和選擇譯碼中繼協(xié)議下的發(fā)射半徑。研