無線自組織網(wǎng)絡拓撲結構研究.pdf

1、普適計算系統(tǒng)將信息的采集、傳輸、處理、使用融為和諧一體，為我們展示了未來信息社會的美好圖景。 無線網(wǎng)絡是即將到來的普適計算時代的一個基本組成模塊，本文研究了無線自組織網(wǎng)絡拓撲結構中的一些關鍵問題，包括：連通支配集問題、節(jié)點定位、不同類型路由協(xié)議及拓撲結構下無線傳感器網(wǎng)絡的壽命分析、拓撲結構的可信計算。 論文主要內(nèi)容如下： (1)詳細綜述了前人在無線自組織網(wǎng)絡拓撲圖結構方面的相關工作，并證明了YG平均邊長表達式和U

2、DG連通性表達式，研究了圖結構之間的拓撲關系，給出了一些重要拓撲參數(shù)的仿真結果。 (2)以幾何信息作為啟發(fā)策略，設計了UDG中連通支配集問題的分布式、中心式近似算法。仿真結果顯示，本文算法優(yōu)于目前已知的一些算法。 (3)定義了完全Voronoi圖和鏡像分布，證明了鏡像分布的概率密度，從而解釋了完全Voronoi圖的中心效應。還證明了下列表達式：基于完全Voronoi圖的定位算法的平均定位誤差表達式，完全Voronoi圖中

3、的點、邊、面間數(shù)量關系表達式，平均弦長表達式，歸屬多邊形的平均邊數(shù)表達式。提出了民意投票技術Polling，并在數(shù)學上表明了其工作原理。這種技術可提高完全Voronoi圖定位算法的定位精度，就我們所知，這是首個利用未知節(jié)點提高系統(tǒng)定位精度的技術。仿真研究了當測量信號強度存在誤差時，算法的誤差性能。 (4)給出了不同類型路由協(xié)議和拓撲結構下，無線傳感器網(wǎng)絡的壽命模型。利用這個模型，可以定量計算網(wǎng)絡中任意位置的平均能耗率，進而預測網(wǎng)