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《浙江工业大学》 2015年
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基于无线自组织量子通信网络的路由算法研究

荆晶  
【摘要】:近年来量子通信网络的发展日新月异,迄今为止国内外已建成多个量子通信网络,对于量子通信网络的研究也不只局限于有线网络,目前对于无线量子通信网络的研究也开始逐渐兴起。无线自组织量子通信网络就是在2012年提出的新型量子通信网络,网络中的各节点为能够进行无线通信的移动量子设备,所有节点地位平等,能够自由移动,节点间存在量子信道与经典无线信道,量子信道用于传输携带信息的量子态,经典无线信道是辅助信道,用于传输Bell基测量的结果。无线自组织量子通信网络在拓扑结构上与经典无线自组织网络相似,在通信方式上采用的是量子通信中的量子隐形传态理论。对于无线自组织量子通信网络而言,由于其量子通信的特性,不能直接采用经典无线自组织网络的路由算法,要考虑网络自身的特点设计合理的路由算法。基于AODV的无线自组织量子通信网络的路由算法是在经典的AODV路由协议的基础上加以改进而得来的。同经典无线自组织网络的路由算法不同,基于AODV的量子通信网络路由算法采用了相邻节点间的纠缠量子对数目作为路由度量,在有多条备选路径的情况下选择纠缠量子对数目大的路径作为最终路由路径。通过对该算法的仿真和分析,发现虽然该算法简单易用、成功率高,但参与转发路由请求信息分组的节点过多,路由路径的纠缠量子对数目相对较小,需要加以改进。针对基于AODV的无线自组织量子通信网络的路由算法的不足,将Grover算法的思想应用于无线自组织量子通信网络。该算法将Grover搜索应用于对目的节点的寻找中,采用节点间的纠缠量子对数目和节点间距离作为约束条件,扩大目标解径的概率,减小非目标解径的概率,按节点选择概率的规定选择概率大的下一跳节点进行转发,成功减少了网络中参与转发的节点数目,提高了所选择的路由路径的纠缠量子对数目,并通过仿真验证了该算法在网络扩展和节点失效的情况下依然稳定有效。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN918;O413

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