基于游牧团体移动模型的网络性能研究

发布时间：2019-07-22 19:28

【摘要】：针对节点之间相互独立的网络移动模型不能反映真实应用场景下移动自组网特性的问题,使用在军事领域和车载网中更具可适用性的游牧团体移动模型。在构造了相应的系统模型后,提出一种群组间多副本中继算法,得出该中继模式下基于游牧团体移动模型的网络容量、时延的上限和下限,并依此求得相应的折中率。对节点运动的仿真验证了该模型具备很好的移动特性;绘制出的有关参数的函数曲线证明了在这种移动模型下可以获得更好的网络性能。
【图文】：

图５（ａ）节点初始状态（ｂ）节点最终状态

４．１随机游走模型的节点分布实验在本文关于群组移动模型的研究中，选择符合真实应用场景、可行性较大的移动模型是首要问题。依据不同的移动模型，规划节点的移动轨迹，仿真模拟出其移动特性，通过仿真的结果可以获得不同移动模型的节点分布特性。在仿真实验中，，随机游走模型工作在有边界区域时，由于边界效应的存在，节点趋于均匀分布。这种移动特性刚好符合本文对移动模型的要求。在足够长的步数之后，群组内的节点均匀地分布在群组域中，保证了数据传输的稳定性。在本次实验中，选用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件。如图５（ａ）所示，在初始时刻固定的区域内均匀分布着若干网络节点。仿真开始后，节点按照有边界区域的随机游走规则以固定步长进行移动，实验记录了每段移动轨迹。图５（ｂ）给出了１０００步之后的节点位置，综合分析可知这些移动节点在不同时刻均匀分布于该区域之中。刘宴涛等人［１６］也用数学的方式证明了这个结论。（ａ）节点初始状态（ｂ）节点最终状态图５基于此类特性，进一步应用此类移动模型的无线自组网研究，在进行协议开发与评估以及网络连通性、覆盖性、网络容量和时延分析等方面时就更加简单。所以选择相应的群组移动模型———游牧团体移动模型。４．２网络性能的讨论在分别求得网络容量和平均时延后，依据折中率的定义：ｔｒａｄｅｏｆｆ＝Ｄ（ｎ）／λ（ｎ），可以得到游牧团体移动模型网络的折中率，由于网络的吞吐容量和时延将随着群组移动速度ｖ和１４４计算机科学２０１７年

图５（ａ）节点初始状态（ｂ）节点最终状态

４．１随机游走模型的节点分布实验在本文关于群组移动模型的研究中，选择符合真实应用场景、可行性较大的移动模型是首要问题。依据不同的移动模型，规划节点的移动轨迹，仿真模拟出其移动特性，通过仿真的结果可以获得不同移动模型的节点分布特性。在仿真实验中，随机游走模型工作在有边界区域时，由于边界效应的存在，节点趋于均匀分布。这种移动特性刚好符合本文对移动模型的要求。在足够长的步数之后，群组内的节点均匀地分布在群组域中，保证了数据传输的稳定性。在本次实验中，选用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件。如图５（ａ）所示，在初始时刻固定的区域内均匀分布着若干网络节点。仿真开始后，节点按照有边界区域的随机游走规则以固定步长进行移动，实验记录了每段移动轨迹。图５（ｂ）给出了１０００步之后的节点位置，综合分析可知这些移动节点在不同时刻均匀分布于该区域之中。刘宴涛等人［１６］也用数学的方式证明了这个结论。（ａ）节点初始状态（ｂ）节点最终状态图５基于此类特性，进一步应用此类移动模型的无线自组网研究，在进行协议开发与评估以及网络连通性、覆盖性、网络容量和时延分析等方面时就更加简单。所以选择相应的群组移动模型———游牧团体移动模型。４．２网络性能的讨论在分别求得网络容量和平均时延后，依据折中率的定义：ｔｒａｄｅｏｆｆ＝Ｄ（ｎ）／λ（ｎ），可以得到游牧团体移动模型网络的折中率，由于网络的吞吐容量和时延将随着群组移动速度ｖ和１４４计算机科学２０１７年
【作者单位】：桂林电子科技大学计算机与信息安全学院;
【基金】：国家自然科学基金(61262074) 广西可信软件重点实验室开放课题(kx201101) 广西自然科学回国基金(2012GXNSFCA053009) 广西信息科学实验中心项目桂林电子科技大学计算机软件创新团队资助
【分类号】：TN929.5

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