基于manet接入internet的动态网关布局与选取规划模型

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1、万方数据第4期2009年4月电子学报AC】队Ⅱ正CrRONICA洲ICAV越．3r7No．4Apr．2009基于MANET接入Intemet的动态网关布局与选取规划模型李昕，李枯(东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110004)摘要：本文以实现MANl强接入砷椰et为应用背景，考虑到动态网关在整个网络接入过程中的重要作用，提出了一种新的适用于MANI丌接入Im咖et的动态网关的布局与选取的三层规划模型．该模型通过引入具有协调控制功能的节点(即决策节点)来对接入网络中的网关和路径的使用情况进行调控，通过上下层的交互决策协调网络整体利益和节点局部利益

2、之间的关系，并以此作为配置网关的依据，从而优化网关布局．仿真结果表明，引入该模型后网络的延迟、开销以及吞吐率等性能指标得到了改善，验证了该模型的有效性．关键词：规划；MANEr；接入网；动态网关；布局中图分类号：哪93文献标识码：A文章编号：0372．2112(2009)O堋26-叮ANewProgrammingModeIfOrPIacementandSeIe酬OnofDynamicGatewaysBasedOnMANETACcesSingIntemetUX蛔．U压e(蝴矿锄钿删溉∞d秭—咖，胁棚咖‰妙，蕊嗍，n嘶110004，凸妇)Abg嘲：m虱

3、papef，based∞位ap曲calioflback铲oIllldafMANEr∞c蜘细蹦蜮，嘶也a懒Ⅳ协她∞】cial知洳0fdy岫鄹呻iIl∞tw破扯∞ssiIlg，肛叩osedaI删岫lay豇芦09咖蛐删fbrpk联：虹lcmandseJ洳dy础彰眦驯丑y8．Adecision110de，啦hhasc。嘎diIl砸叩c∞扫DlfI】碰；d∞，w舔in舡I幽oedint0岫model，a11dw鼬u船dt0ll王毗ⅨmizetI譬删№血∞ofga脚aysand做舾．mm眦1ayc稿础dccisi螂锄船ad如elyt0m妇妇棚撕伽蛐k懈位∞眺a

4、V舢ber蚰ta11d岫Ilode10cal掀．毗脚烈，越恤蛐0ftlle删con姆咖，opt删．zed衄pb咖删0f船鲫eway．1be蛐删协indicatetllat幢pell慨0fd岫，删and抵嘞pInbas删a脑tlle删麟iIllmdlloed，wmchvalidates吐tvalidi哆ofn伫n10del．KeyV∞nds：珥。暑即m；MANEr；∽cessing∞融；由『Il{lmicga伦way；pl扯锄眦l引言舰悄ET(M0bileAd}kNe晰Hk，移动自组织网络)作为一种不需要基础设施支持的自组织分布式网络，近年来受到广泛

5、关注．由于地州ET可以在没有任何通信基础设施的环境中进行无缝地互连互通，因此，它可以通过网关节点接收Intemet服务，有效地将hltenlet服务延伸到没有基础设施的区域，这也就使得如何实现盹悄盯接人Int哪et成为该领域的研究热点之一．网关是舰蛾ET接入hnemet网络的基础L1qJ，它的规模和布局将直接影响到整个接入网络的性能．当前对于舰蝌EI'接入hltemet网关的研究主要集中于网关发现方法上L4“j．但是，目前对于网关的布局问题的研究还很有限．这主要是由于网关节点需要位于MANEI'和收稿日期：200r7．12．13；修回日期：2009

6、．02．24基金项目：国家863高技术研究发展计划(No．瑚6从1453)hItem烈的边缘，以便于通信中转，而№蝌ET网络中的节点都是在不断运动的，无法保证由舰佃r节点充当的网关节点始终处于网络边缘；h慨m烈中的固定网关又使接入的范围受到限制．为了研究如何合理配置及使用网关以提供高效而稳定的MAN既接入，本文提出了一种适用于M心Er接入ht印俄的动态网关的布局与选取的三层规划模型．本文所构筑的模型是在一个通信周期内，通过考察网关节点布局与通信成本、网关性能之间的关系，以最小化通信成本和最大化网关的综合效益为目标建立数学模型并求解，对网关节点的规模

7、和布局同时进行决策分析．该模型是以盹州ET接入Int即坝为前提的，因此将其应用到胁州ET接入hteIllet网络环境中进行验证，通过在NS2仿真平台上进行仿真，验证了该模型的有效性．万方数据第4期李听：基于MANl丌接入hl髓蜮的动态网关布局与选取规划模型7272相关工作Jelln施rL．WoIlg等人在文献[7]中提出了一种网关布局的线性规划模型．文章从两个角度考虑网关的布局问题：最小化通信延迟和最小化通信开销．针对这两个不同的角度，他们分别提出了基于不同的启发式算法的网关布局方案，但实际上这两种方案的基本策略是相同的，即在通信的每一步都要对候选

8、网关进行一下比较并排除不合适的网关．这样可以在通信请求到达目的节点时立刻确定所选用的网关．但是这样做要求所有的节点都掌握候