基于海事DTN组网的资源分配优化研究

发布时间：2024-02-23 21:41

　　近几年来,海上的军事,贸易和科学研究等活动日趋频繁极大地促进了海上用户对提高海上网络效用的需求,但是面对海洋通信中变幻莫测的巨大干扰和海上设备难以维护的困境,在海上建立能满足需求的通信网络仍面临诸多挑战,而当务之急就是用户最关心的网络延迟问题和保证网络系统正常运行的能量问题。为了解决这两个问题,本文研究了一个基于李雅普诺夫优化并结合了休眠调度和机会传输的资源调度策略,以合理且高效的方案分配延迟容忍的海上无线网络中的资源,并使网络中的延迟与能耗达到平衡。为此,本文首先简单地建立了一个只关注数据传输的提前-滞后而忽略网络能耗的海上延迟容忍网络(delay tolerant networking,DTN),并通过算法验证了其合理性。其后,本文建立了相对复杂且详细的海上延迟容忍网络架构。在该网络中,一个架设在海上的DTN节点可以在其通信范围内,与通信船进行通信,该节点既可以发送数据给通信船,也可以接收来自通信船的数据。DTN节点的能量有限并可以从自然界采集可再生能量,但使该节点只能使用采集来的绿色能量。为了解决该问题,本文首先利用李雅普诺夫优化(Lyapunov optimization,LO...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２狼群在狩猎时的位置分布??Ｆｉｇ．?１．２．?Ｔｈｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｗｏｌｖｅｓ?ｉｎ?ｈｕｎｔｉｎｇ??

?大连海事大学硕士学位论文???ｙ＼?＼?＼?／?！?？?Ｅｓｔｉｍａｔｅｄ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ??Ｚ二Ｖ?ｔｈｅ?ｐｒｅｙ??，，：Ｉ??ｖ?．ｉ??、?ｚ??图１．２狼群在狩猎时的位置分布??Ｆｉｇ．?１．２．?Ｔｈｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｗｏｌｖｅｓ?ｉｎ?ｈｕｎ....

图１．３凸集和非凸集??－

??用，尤其是在工程领域和计算机领域。因为该算法可以适应很多领域的问题，无论是连??续的还是离散的问题，其或者是其他情况，该算法都能给出很好的解决方案。其中心思?．??想就是，在一些限制的约束下，将问题通过Ｃ０整理为凸函数或者是凹函数，再通过Ｃ０??以迭代的方式求得函数的最低点或....

图２．１海上单节点数据传输模型??Ｆｉｇ．?３．１?Ｍａｒｉｔｉｍｅ?ｄａｔａ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ｎｏｄｅ．??

?大连海事大学硕士学位论文???２基于改进灰狼算法的海上单节点通讯网络??＇?本章首先建立了海上单节点通讯网络。其后为了使通信船中的数据以更高效的排队??方式输出，提出了使队列总体的加权提前－延迟时间最小化问题。接着提出了改进的灰狼??算法（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ?Ｇｒａｙ?Ｗｏｌｆ?....

图２．２?ＩＧＷＯ与ＧＷＯ的计算效果对比??Ｆｉｇ．?２．２．?Ｔｈｅ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ?ｏｆ?ＩＧＷＯ?ａｎｄ?ＧＷＯ??

?大连海事大学硕士学位论文???算法不仅收敛速度更快，且最后的优化结果为＋?远优于ＰＳＯ的??优化结果。??通过对比图２．２和图２．３，可以发现本章提出的ＩＧＷＯ算法对于解决提前－延迟时??间最小化问题，比原始的ＧＷＯ和ＰＳＯ具有更好的优化效果。???ＩＧＷＯ?Ｉ??３０００??....

本文编号：3908021