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基于位置信息的无线小区自组织网络拓扑控制研究

更新时间:2019-10-28 21:03:20 大小:285K 上传用户:江岚查看TA发布的资源 浏览次数:84 下载积分:2分 下载次数:0 次 标签:网络拓扑控制 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘 要:针对无线小区自组织网络节点连接性不高的问题,在网络节点所处的平面上引入空间约束机制,通过加入

位置信息和增大平面以降低网络节点间干扰的方法来减小网络总干扰。分析了网络源节点的广播成功率,计算了网

络节点的空间位置下界,并分别就单数据流和多数据流的情况下网络的有效性加以讨论。实验仿真表明,这种新型

的网络拓扑控制方法可以有效提高无线自组织网络的相关性能。


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29 卷第 3 期  
2007 3 月  
Vol.29No.3  
Mar. 2007  
Journal of Electronics & Information Technology  
基于位置信息的无线小区自组织网络拓扑控制研究  
①②  
袁东风  
仲英济  
(山东大学信息科学与工程学院 济南 250100)  
(东南大学移动通信国家重点实验室 南京 210096)  
对无线小区自组织网络节点连接性不高的问题网络节点所处的平面上引入空间约束机制过加入  
位置信息和增大平面以降低网络节点间干扰的方法来减小网络总干扰析了网络源节点的广播成功率算了网  
络节点的空间位置下界分别就单数据流和多数据流的情况下网络的有效性加以讨论验仿真表明种新型  
的网络拓扑控制方法可以有效提高无线自组织网络的相关性能。  
关键词:小区自组织网络;拓扑控制;位置信息  
中图分类号TN915.6  
文献标识码A  
文章编号1009-5896(2007)03-0707-04  
Research on Topology Control in Wireless Cellular Ad hoc Networks  
Based on Location Information  
①②  
Zhong Ying-ji  
Yuan Dong-feng  
(School of Information Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China)  
(Nation Mobile Communications Research Laboratory Southeast University, Nanjing 210096, China)  
Abstract: This paper adopted space restrain mechanism in the plain of network nodes due to the lower performance  
of connectivity in wireless cellular Ad hoc networks, and the total interference of the networks is decreased by  
considering location information and increasing the plain to lower the co-interference between the nodes. The  
broadcast success ratio is analyzed, the lower bound of the space location for the network nodes is computed and  
the efficiency of the network under single-flow and multi-flow environments is discussed separately. The simulation  
results show that the novel method can improve the performance of the networks significantly.  
ords: Cellular Ad hoc networks; Topology control; Location information  
1
引言  
部控制的方法使网络的可靠性得以提高,但却没有定量地提  
高网络节点的连接性,从而对提高网络有效性的帮助不大。  
所以有必要基于位置信息对无线自组织网络的拓扑控制方  
法加以分析和改进。  
无线自组织网络与传统的无线网络的最大不同在于其  
网络节点间的通信是在没有固定网络设备支持的条件下进  
行的,其网络连接性较差主要是由节点的移动性和无线特性  
所致的差错而引起的[1],错误持续时间较长时,源节点尽管  
降低了其拥塞窗口的大小,但仍将试图发送数据,从而造成  
更多数据包的丢失。尽管吞吐量会有所增加,但是却会产生  
更多的能量消耗,从而使得能量使用的效率降低。另外,由  
于移动节点可用带宽较低,从而使得源节点的发送速率受  
限,不得不用较小的拥塞窗口发送数据[2]。在这种情况下,  
一旦有数据包丢失,源节点就无法收到足够多的重复确认包  
来触发快速重传机制,从而造成可用带宽的使用效率降低。  
已有的研究成果[1–3]虽然通过对无线自组织网络拓扑进行局  
本文首先基于位置信息提出适用于无线自组织网络的  
空间约束控制法,然后对处于二维平面的网络拓扑所属的拓  
扑空间进行了证明,并通过空间属性论证了为保持网络利用  
率最高,网络应具备的特性,最后通过实验仿真验证了这种  
拓扑控制方法的有效性。  
2
基于位置信息的自组织网络空间约束拓扑控制  
法分析  
假设网络节点数为n, 个节点的无线覆盖范围为  
πd2 = [logn +c(n)]/n 。设全部网络节点成为簇头的概率皆  
相等,且皆具有相同的无线覆盖半径,网络的平均节点密度  
ds。另外,鉴于网络节点的移动和分布特性,可以认为在  
面积为Aq的局部区域内的网络节点数是服从泊松分布的随  
2005-06-13 收到,2006-03-21 改回  
国家自然科学基金(60372030)国家留学回国基金(外司留  
[2003]406)东省自然科学基金重点项目(Z2003G02)育部移动  
通信国家重点实验室开放基金(A2005010),教育部综合业务网理论  
与关键技术国家重点实验室开放基金(ISN7-05)育部高等学校博  
士点基金(20030422031)和教育部移动通信国家重点实验室开放基  
(A0205)资助课题  
机变量,如下所示:  
(ds A )k  
k!q  
s
q
p(k,A ) =  
ed A  
(1)  
q
由于网络节点是在(0,1]范围之内均匀分布的,任何节点  
 

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