自組網(wǎng)中基于節(jié)點度的分簇算法研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(MANET：Mobile Ad Hoc Network)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點組成的一個多跳的臨時性的自治系統(tǒng)。網(wǎng)絡中的移動終端具有路由和報文轉發(fā)功能，可以通過無線連接構成任意的網(wǎng)絡拓撲。由于Ad Hoc自身的特征，使得網(wǎng)絡在路由選擇方面面臨較多的問題。為解決這些問題，進行組網(wǎng)時必須根據(jù)網(wǎng)絡的應用規(guī)模和擴展性選擇合適的體系結構，才能最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡的性能。
　　 構造分級結構是一種有效的手段。在

2、Ad Hoc中，分級結構一般是通過執(zhí)行分簇算法來實現(xiàn)。簇是網(wǎng)絡中具有某種關聯(lián)的節(jié)點的集合，每個簇通常只有一個簇首和多個普通節(jié)點構成，同時簇首和連接簇首的網(wǎng)關節(jié)點構成高一級的虛擬骨干網(wǎng)。分簇算法的好壞直接影響著MANET的各種性能指標。
　　 本文針對無線自組織網(wǎng)絡中的分簇算法展開研究。論文首先介紹了分簇相關理論知識和現(xiàn)有的分簇算法，并分析比較了它們的優(yōu)缺點。為了彌補典型分簇算法--最高節(jié)點度分簇算法容易造成通信瓶頸的缺陷，對其進

3、行了改進，得到了一種新的基于節(jié)點度的分簇算法--平均節(jié)點度分簇算法。該算法存在一個假設前提：將骨干網(wǎng)的流量帶寬平均分給每一個子網(wǎng)。經過簡單的數(shù)學推導，可以得到網(wǎng)絡節(jié)點總數(shù)與分簇個數(shù)之間的一個數(shù)學關系，即理想情況下，分簇個數(shù)為節(jié)點總數(shù)的二次方根。在此基礎上，可以將簇成員個數(shù)控制在一個較為合理的范圍之內以實現(xiàn)網(wǎng)絡中簇頭節(jié)點負載均衡，從而維持簇結構的穩(wěn)定。最后，對評價分簇算法好壞的性能指標進行匯總，并通過仿真工具Glomosim進行仿真，仿真