基于干扰模型的无线网络cds构造算法研究

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1、分类号：TP393学校单位代码：10446硕士学位论文论文题目：基于干扰模型的无线网络CDS构造算法研究研究生姓名：郭静学科、专业：计算机应用技术研究方向：计算机网络与通信导师姓名、职称：禹继国教授论文完成时间：2012年4月硕士学位论文基于干扰模型的无线网络CDS构造算法研究研究生姓名：郭静学科专研究方业：计算机应用技术向：计算机网络与通信导师姓职名称：禹继国：教授论文完成时间：2012年4月曲阜师范大学研究生学位论文原创性说明（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）本人郑重声明：此处所提交的博士□/硕士□论文《基于干扰模型的无

2、线网络CDS构造算法研究》，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学攻读博士□/硕士□学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中已明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：曲阜师范大学研究生学位论文使用授权书（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）《基于干扰模型的无线网络CDS构造算法研究》系本人在曲阜师范大学攻读博士□/硕士□学位期间，在导师指导下完成的博士□/硕士□学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容

3、不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可以采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分内容。作者签名：导师签名：日期：日期：基于干扰模型的无线网络CDS构造算法研究摘要21世纪是信息时代，而且网络在日常生活中越来越常见。为了满足更多的需求，无线网络应运而生。但是由于无线网络的特点，使得网络中的能量是一个非常重要的资源。因此，为了节省网络中的能量、延长网络寿命，许多学者提出通过构造一个虚拟骨干网来对网

4、络进行拓扑控制，进而实现无线网络的可扩展性和高效性。虚拟骨干网可以简化网络中的路由，将网络中的通信限制在重要的链路上，极大地减少了节点的能量消耗。构建虚拟骨干网的技术有很多，本文主要是采用连通控制集(CDS)技术，它是实现层次型拓扑控制的技术之一并且目前是国内外研究的重点问题之一。给定一个图G=(V,E)，其中V是G中节点的集合，E是边的集合，那么图G的一个控制集是子集V'⊆V，使得V中的节点要么属于V'，要么是V'中节点的一跳邻居。图的连通控制集是指由控制集V'所导出的子图是连通的。但是随着CDS构造算法研究的深入，我们在考虑时不再仅仅考虑网络节能方

5、面。当网络处于活动状态时，一些节点在传输数据时有可能会影响其他节点接收数据。如果一个节点的一个邻居在某时刻传输数据，那么该节点在同一时刻就不能正确的从它的邻居中接收到数据。这种节点的相互之间的影响就称为干扰。干扰是无线网络中的常见现象，影响包括能量消耗、吞吐量、网络寿命在内的网络性能。拓扑控制的最初目标之一就是减少干扰，因此可以通过拓扑控制达到节能和减少干扰的双层目标。本文以现存的CDS算法为基础，添加干扰因素并设计不同干扰模型下具有不同性能的连通控制集算法。同时本文对算法进行了理论分析并利用仿真实验证明了结果的正确性。本文共包括五部分。第一章对无线网

6、络作了简单的介绍，给出了本课题的研究背景及意义并分析了目前的研究现状。第二章对现存的干扰模型进行了详细的描述，并给出了它们的优缺点。第三章详细介绍了在最大边干扰负载模型下，依靠节点优先级排序来构造网络的连通控制集的算法。在第四章中利用四种基本的干扰模型，给出了一种新的干扰模型并在此基础上提出了一个新的干扰感知的CDS构建算法。第五章对全文进行了总结并对下一步的工作提出了设想。关键词：无线AdHoc网络；无线传感器网络；拓扑控制；虚拟骨干网；连通控制集；分簇；干扰I基于干扰模型的无线网络CDS构造算法研究AbstractThe21stcenturyist

7、heeraofinformation,andthenetworkisbecomingmoreandmoreusualinnormallife.Soinordertomeetadditionaldemands,thewirelessnetworkcameintobeing.However,duetothecharacteristicsofwirelessnetworks,energyisaveryimportantresourceinthenetwork.Therefore,inordertosaveenergyinthenetworkandprolon

8、gthenetworklifetime,manyscholarshaveproposedtoc