无线Ad Hoc网络的连通性研究

论文摘要

节点的移动性以及时变的信道环境等因素使得无线Ad Hoc网络的拓扑构造动态变化,网络连通性面临极大的挑战。如何构造并维护网络的连通性成为一个重要的问题。本文首先引出了对网络连通性具有重要影响的“关键节点”的概念,提出了一种先局部后全局的关键节点探测算法,并给出了详细的步骤描述,通过在OPNET平台下的仿真验证了本算法的性能。在探测的基础上采用了补偿的思路消除关键节点,进而增强了网络的连通性。然后在现有的网络k连通特性的研究基础之上,分别从仿真的角度和理论分析的角度,重点研究了采用随机路点运动模型的网络进入稳态后的网络k连通特性,推导出了任意凸多边形区域下网络k连通概率的计算公式,对配置网络节点的通信半径以保证网络以接近1的概率保持k连通具有极大的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 无线 Ad Hoc 网络连通性的研究现状
• 1.3 本文研究的内容及章节安排
• 第二章 无线AD HOC 网络中的关键节点探测
• 2.1 关键节点探测算法
• 2.1.1 已有关键节点探测算法
• 2.1.2 关键节点探测算法的理论依据
• 2.1.3 全局关键节点探测算法的描述
• 2.2 关键节点探测算法的性能
• 2.2.1 仿真工具介绍
• 2.2.2 仿真模型构造
• 2.2.3 静态场景下算法的性能
• 2.2.4 移动场景下算法的性能
• 2.2.4.1 移动模型
• 2.2.4.2 仿真结果
• 2.3 关键节点探测算法的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络 k 连通特性的仿真研究
• 3.1 相关概念和术语
• 3.2 一维网络1 连通概率的仿真研究
• 3.2.1 相关理论研究
• 3.2.2 采用RWP 运动模型的网络1 连通的仿真研究
• 3.2.2.1 边缘处节点1 连通与全网节点1 连通的关系
• 3.2.2.2 一种采用RWP 运动模型的一维网络1 连通概率的近似计算方法
• 3.3 二维网络 k 连通概率的仿真研究
• 3.3.1 相关理论研究
• 3.3.2 一种采用RWP 运动模型的二维网络k 连通概率的近似计算方法
• 3.3.3 近似方法逼近效果
• 3.4 本章小结
• 第四章 采用 RWP 运动模型的二维网络 k 连通特性理论研究
• 4.1 任意凸多边形区域下采用 RWP 运动模型的网络 k 连通特性
• 4.1.1 相关理论研究
• 4.1.2 任意凸多边形区域下的具体计算方法
• 4.2 特例一：正方形区域
• 4.2.1 具体计算方法
• 4.2.2 仿真验证
• 4.2.3 不同运动参数对网络k 连通特性的影响
• 4.3 特例二：圆形区域
• 4.4 特例三：正六边形区域
• 4.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文