无线自组织网络自适应算法研究

发布时间：2021-02-15 10:33

　　无定形扁平化自组织网络是由众多具备无线收发功能的节点搭建的多跳自治系统,具有无中心、自组织、可快速组网等优点。该网络通过分簇算法将网络中的节点分为簇头和簇内成员节点。在众多分簇算法中,本文主要研究了自适应按需加权分簇算法和低功耗自适应集簇分层型协议算法,并结合实际应用场景提出了以下两个方面的创新。（1）本文提出了新的自适应按需加权分簇算法,旨在优化簇头数目和合理性,从而解决网络节点因属性不同带来的簇头不合理的问题。新算法在分簇过程中,既对节点按照节点度进行了排序,从而减少簇头数目;又在权重公式中加入了节点属性这一因素,并对权重进行了归一化处理,使选举的簇头更加合理。仿真结果表明,新的分簇算法选举的簇头中,合理簇头数占簇头总数的比例高达85%,且簇头数目要优于自适应按需加权分簇算法。（2）本文将低功耗自适应集簇分层型协议算法与文中提出的基于磁谐共振的无线充电技术相结合,提出了新的低功耗自适应集簇分层型协议算法,旨在解决无线传感网络中能量限制的问题,从而延长网络生命周期以及提高网络的数据吞吐量。仿真结果表明,该算法的死亡节点数始终为0,网络每轮的数据接收量始终稳定在2.4*103bit。而... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１蜂窝网络示意图ｖｓ无定形扁平化网络示意图??然而在一些需要紧急通信的场合，如战场上作战军队的快速推进、较大级别??

无线通信技术得到了大幅度的提升，当然人类社会对通信的需求也愈发强烈。??无线通信网络按照网络结构可划分为有中心和去中心两种方式［１］。传统的无??线通信网络是以蜂窝网络为代表的有中心化的网络，如图１－１?（ａ）所示。蜂窝网??络由移动终端、基站子系统、网络子系统三部分组成［２］，移动终端其实即为我们??平常使用的网络终端设备，比如现在最普遍的智能手机。基站子系统包含我们平??常所见到的基站铁塔、无线收发设备、专用网络以及数字设备等，基站即为网络??的中心。另外，我们也可以把基站子系统视为无线网络与有限网络之间的转换器。??网络中的移动终端若想通信，则需接入到固定的基站进行转接，然后在由基站进??行信息的转发到网络中的其它移动终端。这种网络依赖性太强，需要前期进行网??络固定设施的搭建，且搭建周期太长，很难进行移动和网络扩展。??（ａ）?／?Ｔ?＼??（ｂ）?Ｏ??爾］麵??图１－１蜂窝网络示意图ｖｓ无定形扁平化网络示意图??然而在一些需要紧急通信的场合

多种聚类算法的性能比较［８］?多种分簇算法的性能比较［１２］??图１－２分簇算法研究现状??民用领域在２０世纪９０年代也逐渐产生了无线自组织网络的应用。期间支持??单跳通信模式的第一代无线局域网标准ＩＥＥ８０２．ｉｌ在１９９７年诞生加快了无线??自组织网络的发展。瑞典的Ｅｒｉｅｓｓｏｎ公司在１９９９年发布了第一版蓝牙技术规范，??蓝牙技术具有自组织特性，也能支持打印机、ＰＤＡ、电脑等一些设备的通信，因??此该技术属于无线自组织网络的一种应用。??此外，国内在无线自组织网络的理论技术方面也进行了大量的研宄。清华大??学于２０１３年发明了一种无定形节点网络中干扰抑制的半静态频率复用方法［１（）］，??旨在提高网络频谱效率和系统容量；紧接着北京邮电大学在２０１４年研制了可以??优化功率分配方法的最优反应动态模型［１１］；中南大学在２０１６年提出了一种新的??自组网加权分簇算法［１２］


本文编号：3034681