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Ad Hoc网络分簇节点组通信功能的设计与实现

林超  
【摘要】: 随着人们对于无线通信技术需求的不断增加和对该技术的关注,无需设置任何中心控制节点的Ad Hoc网络日益成为研究的焦点。它可以满足人们在没有无线基站配置的任意地点自由地组网通信的需求,相比传统的依赖于基站的无线通信方式具有更高的灵活性。但由于Ad Hoc网络本身的一些局限性,比如无线节点的覆盖范围有限,能源有限以及Ad Hoc网络拓扑结构动态变化等特点,需要用一种与传统有线网不同的优化方案来组织Ad Hoc网络中的节点,本文提出的分簇无线节点的组通信即是其中的一种方案。 Ad Hoc网络的体系结构可分为平面结构和分级结构。平面结构的可扩充性较差,只适用于规模较小的Ad Hoc网络。利用分级结构可以很好地解决平面结构中存在的问题。在分级结构中,通常将整个Ad Hoc网络进行分簇,一个簇通常包括一个簇头和若干个簇成员。在分簇结构中,簇头的任务相对较重,有可能成为网络的瓶颈。因此,簇头的合理选举对于分簇Ad Hoc网络的性能至关重要。同时,为了尽量减小网络路由信息的冗余,希望仅仅将路由功能局限在簇头之间,而在簇内节点间进行点对点的一跳通信,因此需要选择一个合适的路由算法以支持簇头的路由功能。 本文在分簇算法上,选择了一种自适应按需加权分簇算法,综合考虑了无线节点的移动性,节点度,剩余能量等因素,并对每个因素赋予不同的权重以适应在不同环境要求下的需要。选择了DSR源路由协议作为簇头节点的路由协议,DSR是一种按需驱动的路由协议,可以有效地减小网络的路由信息冗余。将DSR实现在Windows NDIS中间层驱动程序中,并在Windows XP和Windows CE平台上均做了尝试。


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