无线自组网定向天线拓扑控制技术研究
发布时间：2021-11-21 16:58
无线自组网具有可移动性、不需要固定基础设施、组网灵活性强等特点,被广泛应用于军事、灾区应急等领域,其拓扑控制对网络的性能有着直接的影响。窄波束定向天线的使用可以进一步提高网络的性能。使用窄波束定向天线的无线自组网,节点之间想要进行通信,必须要跟踪邻居节点的位置信息。当邻居节点数量过多时,跟踪大量邻居节点的位置信息将带来很高的复杂度;而邻居节点太少,又会降低网络的吞吐量,使拓扑不够健壮。为此,本文对基于窄波束定向天线的拓扑控制技术进行了研究,在保证网络拓扑连通性的条件下,合理地限制邻居节点数量,同时使网络有较大的吞吐量。具体工作如下:首先,提出了一种基于业务需求的定向天线拓扑控制算法。基于定向天线的无线自组织网络,需要满足节点之间存在的业务需求,然而网络的业务传输能力受链路容量、拓扑结构以及节点能使用的最大波束数量等因素的约束。本文综合考虑了信道模型、链路调度以及业务需求三个因素,将拓扑控制问题建模为优化问题,目标是在保证对生成拓扑中节点度数限制的前提下,找到最优的链路调度和路由策略使得网络的吞吐量最大化。主要研究了节点在不同最大可使用波束数量限制条件下的拓扑控制算法,采用MATLAB+...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 无线自组织网络概述
1.3 国内外研究现状
1.4 论文研究内容及组织结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 组织结构
第二章 无线自组网定向天线拓扑控制技术概述
2.1 定向天线
2.1.1 定向天线的分类
2.1.2 定向天线在无线自组织网络中的优点
2.1.3 定向天性在无线自组织网络中的缺点
2.2 无线自组网拓扑控制
2.2.1 无线自组网拓扑控制的概念
2.2.2 无线自组网拓扑控制的目标
2.2.3 无线自组网拓扑控制的手段
2.3 无线自组网拓扑控制算法分析
2.3.1 全向天线拓扑控制算法
2.3.2 定向天线拓扑控制算法
2.4 本章小结
第三章 基于业务需求的定向天线拓扑控制算法
3.1 引言
3.2 网络模型与问题描述
3.2.1 网络模型
3.2.2 问题描述
3.3 基于业务需求的单波束定向天线拓扑控制算法
3.3.1 数学模型
3.3.2 基于业务需求的单波束下链路调度
3.4 基于业务需求的多波束定向天线拓扑控制算法
3.4.1 算法思想
3.4.2 基于业务需求的多波束下链路调度
3.5 仿真与结果分析
3.5.1 不同最大可使用波束对性能影响
3.5.2 不同最大节点度约束对性能的影响
3.5.3 路径损耗对性能的影响
3.5.4 多波束下功率受限和单频点工作对性能的影响
3.5.5 业务需求关系不同对性能的影响
3.6 本章小结
第四章 基于定向天线波束聚合旋转的分布式算法
4.1 引言
4.2 网络模型与问题描述
4.2.1 网络模型
4.2.2 问题描述
4.3 基于距离的分布式拓扑控制算法
4.3.1 算法思想
4.3.2 拓扑的结构特性
4.4 基于波束聚合旋转的分布式拓扑控制算法
4.4.1 波束聚合旋转算法
4.4.2 增强的波束聚合旋转拓扑控制算法
4.5 仿真与结果分析
4.5.1 拓扑的结构仿真
4.5.2 拓扑的性能仿真
4.6 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 全文总结
5.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]平均度约束的无线传感器网络拓扑控制[J]. 陈力军,毛莺池,陈道蓄,谢立. 计算机学报. 2007(09)
[2]Ad Hoc网络中基于方向性天线的分布式拓扑控制算法[J]. 贺鹏,李建东,陈彦辉,陈亮. 软件学报. 2007(06)
硕士论文
[1]移动Ad Hoc网络拓扑控制技术研究[D]. 蔡雪梅.电子科技大学 2013
[2]基于定向天线的Ad Hoc网络拓扑控制算法研究[D]. 卢晓林.湖南大学 2010
本文编号：3509887
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 无线自组织网络概述
1.3 国内外研究现状
1.4 论文研究内容及组织结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 组织结构
第二章 无线自组网定向天线拓扑控制技术概述
2.1 定向天线
2.1.1 定向天线的分类
2.1.2 定向天线在无线自组织网络中的优点
2.1.3 定向天性在无线自组织网络中的缺点
2.2 无线自组网拓扑控制
2.2.1 无线自组网拓扑控制的概念
2.2.2 无线自组网拓扑控制的目标
2.2.3 无线自组网拓扑控制的手段
2.3 无线自组网拓扑控制算法分析
2.3.1 全向天线拓扑控制算法
2.3.2 定向天线拓扑控制算法
2.4 本章小结
第三章 基于业务需求的定向天线拓扑控制算法
3.1 引言
3.2 网络模型与问题描述
3.2.1 网络模型
3.2.2 问题描述
3.3 基于业务需求的单波束定向天线拓扑控制算法
3.3.1 数学模型
3.3.2 基于业务需求的单波束下链路调度
3.4 基于业务需求的多波束定向天线拓扑控制算法
3.4.1 算法思想
3.4.2 基于业务需求的多波束下链路调度
3.5 仿真与结果分析
3.5.1 不同最大可使用波束对性能影响
3.5.2 不同最大节点度约束对性能的影响
3.5.3 路径损耗对性能的影响
3.5.4 多波束下功率受限和单频点工作对性能的影响
3.5.5 业务需求关系不同对性能的影响
3.6 本章小结
第四章 基于定向天线波束聚合旋转的分布式算法
4.1 引言
4.2 网络模型与问题描述
4.2.1 网络模型
4.2.2 问题描述
4.3 基于距离的分布式拓扑控制算法
4.3.1 算法思想
4.3.2 拓扑的结构特性
4.4 基于波束聚合旋转的分布式拓扑控制算法
4.4.1 波束聚合旋转算法
4.4.2 增强的波束聚合旋转拓扑控制算法
4.5 仿真与结果分析
4.5.1 拓扑的结构仿真
4.5.2 拓扑的性能仿真
4.6 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 全文总结
5.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]平均度约束的无线传感器网络拓扑控制[J]. 陈力军,毛莺池,陈道蓄,谢立. 计算机学报. 2007(09)
[2]Ad Hoc网络中基于方向性天线的分布式拓扑控制算法[J]. 贺鹏,李建东,陈彦辉,陈亮. 软件学报. 2007(06)
硕士论文
[1]移动Ad Hoc网络拓扑控制技术研究[D]. 蔡雪梅.电子科技大学 2013
[2]基于定向天线的Ad Hoc网络拓扑控制算法研究[D]. 卢晓林.湖南大学 2010
本文编号：3509887
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3509887.html
