移动终端自组网分簇算法研究

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1、学校代码：10213密级：公开国内图书分类号:TN915.04国际图书分类号：621.39工学硕士学位论文移动终端自组网分簇算法研究硕士研究牝杨博导师：王孝副教授申请学位：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩□期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN915.04U.D.C:621.39DissertationfortheMaster9sDegreeinEngineeringRESEARCHONCLUSTERINGALGORITHMOFMOBILEADHOCNE

2、TWORKCandidate:Supervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:YangBoAsso.Prof.WangXiaoMasterofEngineeringElectronicsandCommunicationEngineeringSchoolofElectronicsandInformationEngineeringJuly,2012HarbinInstituteof

3、Technology摘要MANET全称MobileAdHocNetwork(移动自组网)是一种拓扑结构具冇高度动态特性、网络中个节点可以任意移动的不需要任何基础设施的自组织网络。它组网迅速，对环境要求较小，机动性强，适用于很多通信方面的应用。随着移动自组网技术的不断发展，其在民用方面的应用越来越广泛。在网络结构方面，分为平面结构和分层结构两种，其中层次结构主要是基于分簇算法。木课题的主要内容就是对终端自组网的分簇算法进行研究改进。文章研究了WCA(WeightedClusteringAlgorithm)加权分簇算法，并对其进行改进

4、，得到了的基于节点相对速度的VWCA(VelocitybasedWeightedClusteringAlgorithm)分簇算法和基于链路持续时间的TWCA(TimebasedWeightedClusteringAlgorithm)算法。VWCA算法中用本地节点与邻居节点的平均相对速度代替了WCA算法中的本地节点平均速度，提高了簇结构的稳定性。TWCA算法中，其算法权值公式考虑到了链路保持时间的概念，不仅考虑到节点间相对速度因素，而且更好地平衡了节点间距离和节点相对速度的关系，进一步提高了簇结构的稳定性；其次，TWCA算法并未直接

5、将平均链路保持时间作为一个权值因素来计算，而是将平均链路保持时间的倒数作为一个权值因素，从而得到TWCA算法的权值公式，这个改进保证了算法的公平性；最后，在TWCA权值公式中，对各权值I大I素进行了归一化处理，提出了对非均匀分布在无穷区间上的权值因索的归一化方法，一方面进一步保证了权值公式的公平性，另一方面更加方便于根据不同环境和要求选择合适的权值因子。此外，文屮还在算法的执行策略上进行了改进，进一步提高了簇结构的稳定性，平衡了各节点间的负载。最后,文中通过MATLAB仿真对三种算法性能进行了比较。证明了VWCA算法和TWCA算法

6、在在簇结构稳定性、负载均衡性等方面都要优于原WCA算法。而与VWCA算法相比，基于链路保持时间的TWCA算法具有更好的稳定性。关键词：终端自组网；分簇算法；拓扑结构；归一化；权值AbstractThefullnameofMANETisMobileAdHocNetwork.ltisakindofself-organizingnetworkwhichhashighdynamiccharacteristicsandnodesthatcanmovearbitrarily.ltcanbuildthenetworkquickly,hasstr

7、ongmobilityjittierequirementontheenvironmentanddosenotneedanycommunicationinfrastructure.TheadvantagesofMANETmakeitwidelyappliedinthecivilianfield.Inthetopologicalstructure,MANETisdividedintotheplanestmctureandhierarchicalstnicture^andthehierarchicalstructureismainlyb

8、asedonclusteringalgorithm.ThispaperresearchedontheweighingclusteringalgorithmWCAandimprovedit,fromwhichwegettheVWCAclusterin