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基于自适应的MANET网络分簇算法与隐藏终端的研究

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基于自适应的MANET网络分簇算法与隐藏终端的研究

作者：张娜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

移动自组网（MANET）是由一组不需要固定基础设施和管理中心支持的动态节点组成。在这种情况下,基于分簇概念的分层结构对无线多跳网络的可扩展性起到很重要的作用。移动自组网中的部分节点被选举出作为簇头节点,负责维护簇结构并且合... 详细信息

移动自组网（MANET）是由一组不需要固定基础设施和管理中心支持的动态节点组成。在这种情况下,基于分簇概念的分层结构对无线多跳网络的可扩展性起到很重要的作用。移动自组网中的部分节点被选举出作为簇头节点,负责维护簇结构并且合理地安排簇内的资源分配。但是,移动自组网中的节点由于具有移动特性,在簇内会不停的进行加入簇和离开簇的过程。而且一旦有多于一个的网络节点介入信道进行数据传输,那么必然会造成数据传输冲突。因此,对分簇算法进行的改进,并且除去簇内的隐藏终端和暴露终端的措施就显得尤为重要。这样可以提高网络的性能,比如说降低与分簇相关的维护开销,延长簇稳定时间,提高网络公平性等。本文分析了现有分簇算法的优缺点。在综合分析了未来移动自组网的发展需求的基础上,提出了三种新的网络因子并通过MATLAB仿真进行三种因子的合理性验证。然后综合性提出一种新的自适应算法AWCA,这种算法深入地研究了如何将网络的稳定性与公平性进行有效结合的问题。最后,在AWCA算法的基础上,本文提出一种称为改进RTS-CTS的新算法,这种算法降低了簇头节点和其成员节点的通信冲突,并提高了网络的吞吐量,降低了网络通信的冲突概率。有关移动自组网的仿真软件比较有限,MATLAB是一款功能强大的网络仿真软件。因此本文选择MATLAB建立起简单的网络仿真环境,在此基础上进行仿真实验,用于新算法与传统算法在性能上的比较。仿真结果表明新的算法在网络特性上的到很好的提高。

关键词：移动自组网分簇稳定性公平性网络仿真软件自适应分簇算法

基于最优簇头节点数的WSNs自适应分簇方案

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控制工程 2017年第5期24卷 1070-1074页

作者：苏树鹏张红军广西机电职业技术学院计算机系南宁530007 安阳师范学院人文管理学院河南安阳455003

无线传感器网络因其节点能量受限,使得节省能量成为无线传感器网络研究的重点和热点之一。为了能够有效降低分簇无线传感器网络在分簇时的能量消耗,给出一种能量高效的无线传感器网络自适应分簇算法。该方案首先根据能耗最小原则计算出... 详细信息

无线传感器网络因其节点能量受限,使得节省能量成为无线传感器网络研究的重点和热点之一。为了能够有效降低分簇无线传感器网络在分簇时的能量消耗,给出一种能量高效的无线传感器网络自适应分簇算法。该方案首先根据能耗最小原则计算出最优簇头数,然后按照区域聚类方法进行分簇,最后各簇根据节点剩余能量和数据传输能耗代价选举簇头。性能分析结果表明,该方案能有效降低节点能耗,防止簇头节点因能耗过快而过早失效,从而提升网络的稳定性,延长网络生命周期。

关键词：无线传感器网络自适应分簇算法最优簇头节点节点剩余能量

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基于能量优先的无线传感器网络多跳分簇算法

计算机仿真 2013年第11期30卷 276-280页

作者：李长庚阳瑞琦黄玉兰中南大学物理与电子学院湖南长沙410083

在无线传感器网络拓扑能量控制技术中,针对减小节点能耗、延长网络生存时间问题,在分析现有分簇算法不足的基础上,提出一种能量优先的无线传感器网络多跳分簇改进算法,根据节点自身能量、累计当选簇头次数和当前轮数自适应快速选举簇头... 详细信息

在无线传感器网络拓扑能量控制技术中,针对减小节点能耗、延长网络生存时间问题,在分析现有分簇算法不足的基础上,提出一种能量优先的无线传感器网络多跳分簇改进算法,根据节点自身能量、累计当选簇头次数和当前轮数自适应快速选举簇头,成簇阶段各节点计算考虑节点能量以及节点距离的成簇权值,加入权值最高的簇,通过计算考虑簇头能量、至下一跳最小距离和最小跳数的路径权值来生成最优簇头多跳通信路径,同时优化簇头数和网络重组周期。仿真结果表明,提出的分簇算法能有效延长网络生存周期、降低节点能耗和均衡负载。

关键词：无线传感器网络自适应分簇算法多跳通信能量有效网络生存周期拓扑控制技术

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基于剩余能量等级的MANET分簇算法

计算机测量与控制 2018年第10期26卷 178-181,186页

作者：李根肖卓徐松毅中国电子科技集团公司第五十四研究所中国人民解放军第96764部队

移动自组织网络具有自组织、动态拓扑、多跳通信和分布式控制等特点,可应用于小型区域战场和灾后现场的通信;然而通常由于节点能源受限,网络生存时间短暂,最大化利用现有资源是研究自组织网络的重要方向;自适应分簇算法是根据监测区域... 详细信息

移动自组织网络具有自组织、动态拓扑、多跳通信和分布式控制等特点,可应用于小型区域战场和灾后现场的通信;然而通常由于节点能源受限,网络生存时间短暂,最大化利用现有资源是研究自组织网络的重要方向;自适应分簇算法是根据监测区域和节点位置划分网格,比较不同簇数下LBF值,得到最合理的分簇结构,选取剩余能量等级最高的节点作为簇头;通过对100个节点时指定簇头、轮换簇头和自适应分簇三种算法下的网络节点生存时间和每轮节点能量的方差进行仿真,得出自适应分簇算法将网络生存时间明显延长,并平衡了簇头的负载。

关键词：自组织网络自适应分簇算法剩余能量等级网络生存时间

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基于节能的无线传感器网络拓扑结构研究

黄河水利职业技术学院学报 2012年第2期24卷 47-49页

作者：魏增辉史兆强黄河水利职业技术学院河南开封475004 河南机电高等专科学校河南新乡453003

根据无线传感器的功能特性,分析了无线传感器的网络体系结构和拓扑结构,探讨了基于节能的LEACH自适应分簇结构网络拓扑控制算法以及其改进算法。

关键词：无线传感器网络体系结构拓扑结构节能方法自适应分簇算法改进算法