一种能量有效的航空自组网分簇改进算法

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1、第30卷第6期中国民航大学学报v。1．30N。．62012年12月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINADecember2012一种能量有效的航空白组网分簇改进算法王沛，徐桢(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191；国家空管新航行系统技术重点实验室，北京100191)摘要：航空自组网是应用于航空通信领域的移动AdHoe网络，其采用动态纽网等技术将航空飞行器互联互通。运用适当的分簇算法，将飞行器合理地分组，可以有效地降低航空自组网数据传输的时延．减少数据传输的能耗，提高网络的寿命。对一

2、种具有时延意识的分簇算法DACC进行了修改，在簇头选择的过程中加入了平均能耗的思想，提出了节能的改进算法DACC—EE，并与传统的分簇算法LEACH进行了对比。仿真结果显示，DACC—EE并没有改变DACC的时延优势，且网络寿命显著高于DACC和LEACH．关键词：航空自组网；数据聚合；分簇：网络寿命；时延中图分类号：TN929．5文献标志码：A文章编号：1674—5590(2012)06—0005—04Animprovedenergyefficientclusterconstructionalgorithmforaeronautic

3、aIAdHocnetworkWANGPei，XUZhen(SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，ChinaNationalKeyLaboratoryofCNS／ATM，Beijing100191，China)Abstract：AeronauticalAdHocnetwork(AANET)istheapplicationofAdHocnetworkinthefieldofaviationcommunication．AANE

4、Tusesdynamicnetworkingtechnologiestoconstructthenetworktopology．UsingappropriateclusteringalgorithmtOmakeaircraftsintogroupsisaneffectivewaytoreducethelatencyindatatransmission．AnditcanprolongthenetworklifetimeofAANET．Thispapermakesimprovementtoadelay——awareclusterconst

5、ructionalgorithm，DACC。Weaddaveragingenergyconsumptionstrategyintheclusterheadselectionandproposeanimprovedalgorithm，DACC—EE，toprolongthenetworklifetime．SimulationresultsshowthatDACC—EEdoesn，tchangethedelayefficientfeaturesofDACC，andthepeffmTnanceofnetworkliretimeofDACC—

6、EEiSmuchbetterthanDACCandLEACH．Keywords：aeronauticaladhocnetwork；dataaggregation；clustering；networklifetime；latency航空自组网也称空中自组网或机载自组网，是移动AdHoc网络在航空通信领域的应用，其基本思想是：一定范围内的航空飞行器之间可以互相转发控制指令信息、交换各自的飞行状态、感知信息等数据，并自动地连接，建立起一个自组织网络⋯。在该网络中，每个飞行器不仅是一个收发器，还可以是一个感知数据源，或是一个路由器，可采用多跳

7、的方式把数据转发给更远的飞行器。航空白组网应用于民航通信可为空中交通管理提供新的技术手段f2]，为越洋飞行的航班提供有效的通信保障叫]，也可使飞行的航班接人Internet，让乘客在旅途中享用Internet资源[53，应用于军航通信可发挥抗毁、补盲、支持编队战术协同等优势，可大幅提升作战平台的战术效能同。分簇算法是AdHoc网络中的研究热点，它通过对网络中的节点进行层次划分来控制网络的拓扑结构。分簇的概念最早是在分组无线网中提出，若干相邻节点构成一个簇，每个簇内选举一个簇首(clusterhead)，其它节点为簇成员(cluster

8、member)，簇首之间的连接构成上层骨干网，所有簇间通信都通过骨干网进行转发。合理地选择簇头，不但可以有效管理航空自组网中的飞行器节点，而且能够帮助完成路由选择及资源管理等功能，从而减少节点维护拓扑和传输数收稿日期：2