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移动自组网分簇算法的研究与设计

张熊  
【摘要】: 本文首先对移动自组网的相关概念进行了介绍,描述了移动自组网的特征、应用范围以及目前国内外的最新研究现状,并对移动自组网的两种结构进行了比较。在此基础上,本文简要分析了移动自组网分簇结构及其优势,并同时说明了分簇算法的概念和目标。 本文从不同的角度研究移动自组网中基于权值的分簇算法,并对这些算法进行归类和优缺点分析。这些算法虽从不同的方面对WCA算法进行了改进,但是这些算法主要应用于网络变化比较缓慢的环境中。这些算法没有对稳定性的持续时间进行预测和判断,使得簇结构只能持续较短时间,不能很好的保证簇的稳定性。因此本文提出一种基于稳定优先的权值分簇算法(SFWCA),减少了网络重构的次数,提高了网络的稳定性。 在基于权值的分簇算法中涉及的网络状态因素较多,然而目前大多数分簇算法对权重的分配讨论却十分有限,没有给出一个明确的计算方法。因此本文对基于权值分簇算法中权重分配的计算方法进行了讨论,并提出一种基于主客观结合的权重计算方法,使得权重的赋值更加科学和合理。 在SFWCA算法中,每个簇里只存在一个簇首。而当簇首失效时,该簇成员要么选择其他簇加入,要么重新选出一个新的簇首对其进行管理。这样就会使得网络出现动荡,影响到整个网络的通信,使得网络变得不稳定。因此本文提出一种稳定优先的双簇首权值分簇算法(SFDWCA),通过设立双簇首,避免网络因簇首失效而造成的网络动荡,延长了网络生存的时间。最后本文对SFDWCA算法进行了软件设计,包括各功能模块及其实现。


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