论文摘要
评价Ad Hoc网络的算法或协议优缺点主要通过仿真的方法来对比，但是模拟工具的不同和设置参数的不同容易使对同一个算法或协议的模拟结果也不同，因此进行参数初始化的时候可以通过公式计算获得一个初始值，并在仿真完毕后用理论分析方法对结果进行分析。因此本文从统计的角度对Ad Hoc网络的一些典型的概率进行了分析，并把一些情况加入障碍物环境进行分析，使得这些概率可以应用到障碍物环境。首先用概率分析的方法对分簇的Ad Hoc网络中随机移动模型下的一个节点进出簇的概率进行了分析，并进一步分析了多个节点进出簇的平均概率。在设计分簇算法、分析分簇算法的特性及仿真网络性能时可以作为设置参数时的一个参考。节点间的两跳连接性表征了节点间通信的成功率，用平面网络积分覆盖的方法对两个节点间存在两跳连接的概率进行了分析并给出了它的一个上限。然后针对现有的移动模型，和Ad Hoc网络分层结构的特点，提出了一种适用于分层结构的两层移动模型。簇首构成的骨干网，即上层的移动网络采用性能较好的随机路点移动模型，而非簇首节点组成的底层移动网络采用追击移动模型跟随上层的骨干节点进行移动。通过概率分析手段，对两层移动模型中的参数，如加速度、随机向量等对移动距离和目的点的位置的影响进行了分析。结果显示加速度对移动距离较大，而随机向量对目的点的位置影响较大。最后利用随机过程分析方法对Ad Hoc网络进行了离散时间Markov链（DTMC）建模及分析。把节点移动的最大距离作为同心圆环的直径，以移动的时间间隔为变量建立一个离散时间的Markov链，构造该Markov链的状态转移概率矩阵。在平稳分布前提下，结合Ad Hoc的网络特征和DTMC的特点，对评价网络性能的一些重要参数进行了分析，给出了它们的理论统计值求值公式。由于障碍物的存在会改变Markov链的基本结构-状态转移概率矩阵，所以在障碍物环境下对Ad Hoc网络进行了重新建模和分析，给出了障碍物环境下的Ad Hoc网络的状态转移概率矩阵并进一步分析该环境下Ad Hoc网络的性能参数理论求值公式。