基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法研究_终稿

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1、基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法研究作者姓名：孙茜指导教师：刘军副教授单位名称：信息科学与工程学院专业名称：通信工程东北大学2011年6月ResearchonTopologyControlAlgorithminAdHocNetworksBasedDirectionalAntennaBySunQianSupervisor：AssociateProfessorLiuJunNortheasternUniversityJune2011毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法研究设计（论文）的基本内容：论文主要提出了一种无线自组网的异构拓扑控

2、制算法。算法借鉴了现存的网络拓扑控制算法DRNG，在其基础上提出一种基于定向天线的K-DRNG拓扑控制算法，采用定向天线能够降低网络中的节点平均能耗，提高无线资源空间复用性，改善网络性能。毕业设计课题研究的内容主要包括以下几个方面：1.深入了解无线自组网的拓扑控制算法；2.学习了定向天线的基本知识及基于定向天线的拓扑控制算法；3.提出一种适于异构网络基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法；4.利用NS2网络模拟软件对算法进行了测试，进行性能分析；5.撰写毕业论文。毕业设计（论文）专题部分：题目：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计或论文专题的基

3、本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期　　　　　　　　　　　　　第　　周指导教师签字年　　月　　日东北大学本科毕业设计（论文）摘要基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法研究摘要拓扑控制技术是改善无线自组织网络性能的重要手段之一，然而随着网络大规模、多应用和泛在化的发展，定向天线的高增益，节省功率和抗干扰等特点日益引起关注，对采用定向天线的异构自组织网络进行拓扑控制成为研究热点。提出一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG。算法主要包括三个阶段：信息收集阶段，节点控制发射功率，通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息；拓扑构建阶段，节点在邻域内构建定向邻近图，初步确定在

4、所生成拓扑内的邻居节点；拓扑优化阶段，节点间通过删除和添加方向性链路，确保生成拓扑的双向连通性。使用NS2网络模拟软件对所提出的拓扑控制算法进行测试，结果证明，K-DRNG算法相比基于UDG和DRNG图的拓扑控制算法，能够降低网络中的节点平均能耗，提高无线资源空间复用性，改善网络性能。关键词：无线自组织网络；拓扑控制；定向天线；异构；NS2IV东北大学本科毕业设计（论文）AbstractResearchonTopologyControlAlgorithminAdHocNetworksBasedDirectionalAntennaAbstractTopologycontroli

5、soneofimportantmeanstoimprovetheperformanceofwirelessAdHocnetworks.However,withthedevelopmentofnetworkscaleandmulti-application,directionalantennawithhigh-gain,powersavingsandstronganti-interferenceisdrawingattention.ForheterogeneouswirelessAdHocnetwork,topologycontrolbaseddirectionalantenn

6、abecomesaresearchhotspot.AtopologycontrolalgorithmK-DRNGbaseddirectionalantennainheterogeneouswirelessAdHocnetworkisproposed.Thealgorithmismainlycomposedofthreephases.Inthestageofinformationcollection,eachnodecollectstheinformationofneighborhoodbyadjustingthetransmittingpowerandcontrollings

7、ectorconversion.Inthestageoftopologyconstruction,eachnodeconstructsdirectedrelativeneighborgraphbasedneighborhoodinformationandprimarilyidentifiesitsneighbornodesinthegeneratedtopology.Inthestageoftopologyoptimization,eachnodedeletesoraddsdirectionallink