ad hoc网络分簇算法与节能策略研究

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1、江苏大学硕士学位论文AdHoc网络分簇算法与节能策略研究姓名：宦娟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：鞠时光20070601江苏大学硕士研究生毕业论文摘要AdHoe网络是在没有任何现存网络基础设施或无集中管理的情况下动态形成的暂时性网络。网络中的节点具有无线网络接口，可以自由移动，能形成动态变化的网络拓扑结构。节点移动使得网络的路由选择、QoS保障等问题面临新的难题。根据网络的应用规模和扩展性，以及应用的可靠性及实时性要求，进行组网时必须选择合适的网络拓扑结构，才能最大限度地发挥网络的性能。网络分层管理体系为解决这些难题提供了一种有效的手段。移动Ad

2、Hoe网络逐渐呈现分级化的趋势。传统分簇算法主要从物理结构入手进行分簇，虽然有考虑到节点移动性的算法，但未能充分结合移动的特点，无法对相似运动、组通信应用进行有效的支持。本文提出了一种新的移动适应性k跳分簇算法(MAKH)，运用模糊推理预测节点相对移动的链路稳定度，进一步计算节点与所有邻节点的稳定度并以此作为簇首选择的标准，形成簇尺寸随运动模式可变的k跳簇结构。对相似运动提供了更大的支持，使具有相同运动模式的节点被划分到同一簇，避免了移动过程中簇首的频繁更替，以最大限度达到簇的稳定。与其他多跳簇相比，该算法的簇尺寸不是固定值，而是随着节点运行情况适时变化。接着从

3、理论和实验两方面证明此算法的有效性。理论角度上就时间、信息复杂度阐述了系统开销。并用ns-2探讨RW、RPGM模式下，与传统的LID和MCC算法性能差异，结果表明MAKFI算法在簇数目、簇大小和稳定性方面均占有绝对优势。此外在上述分簇算法的基本上，提出一种基于簇角色的节能策略，以延长网络的生存时间。从簇角色的特征来切入节能的研究，以IEEE802．11的节能机制为基础，按簇首、网关、中间节点和叶子节点四种角色探讨它们在各网络环境下适合的能量状态。深入研究能量状态转换图，恰当的表示无线网卡运行模式与各能量模式相对应关系，并以此作为各节点运作的依据。再将实验中不同网

4、络环境因素下的网络角色行为信息应用到角色策略上，实时调整角色能量状态，以达到簇架构AdHoe网络能量的使用更有效率。最后通过仿真实验，对该节能策略下的移动AdHoe网络进行性能测试，证实改进后的节能策略对于相对稳定的大型网络有一定的优化效果。关键词：AdHoe网络；分簇算法；模糊逻辑；角色；节能；旺券大学硕士研究生毕业论文Abstract皿emobileAdHocnetwork(MANEDisatemporarynetworkfixedwithnObasicstationandcentralizedmanagement．Nodes'flrulelessmovin

5、gtittlesroutingarithmeticandQoSguaranteeetefacen蹦difficulty．Itisimportanttoselectappropriatenetworktopologyarchitecturetoexertcapabilityofnetworkaccordingtonetworkscaleofapplianceandexpansibility,andappliancerequestofreliabilityandrealtime．Clusterinnetworkgivesanefficientwayforthesed

6、ifficulties．MostexistingclusteringalgorithmsarebasedOnnetworktopologyinformtion．Someusedthemobilityinformationofthenodes．Butnoneofthemexplomandusedgroupmobilityinformationofthenodes，SOalltheexistingclusteringalgorithmscouldnotsupportmobilecollaborationwell．Thispaperpresentsamobility-

7、edaptivek-hop(MAKH)clusteringalgorithm。whichformsvmiable-diameterclustersbasedonnod@mobilitypatterns．ItprovidessupporttOthegroupmovementbyusingfuzzylo舀c，whichenablesnodeswiththesamemovementpatterntobedividedintotheidenticalchlster,thusclusterachigvesthesmbilitybymaximumlimit．Unlikeex

8、istingcluste