拓扑控制对Ad hoc网络能耗及生存期的影响分析

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拓扑控制对Ad Hoc网络性能的影响

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１简介
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无线Ad Hoc网络关键技术的研究

无线Ad Hoc网络关键技术的研究无线Ad Hoc网络关键技术的研究无线Ad Hoc网络是一种临时性的无线网络，不依赖于任何基础设施，由一组相互连接的设备组成。

由于其自组织、动态性和免于布线等特点，无线Ad Hoc网络在军事、应急救援、普及通信等领域有着广泛的应用。

然而，由于网络中各个节点的移动性和信道的不稳定性，无线Ad Hoc网络面临着许多技术挑战。

本文将探讨无线Ad Hoc网络的关键技术，包括路由、拓扑控制、数据传输和安全等方面。

首先，路由是无线Ad Hoc网络中最重要的技术之一。

由于网络中的节点是动态移动的，节点之间的链路状态会随时发生变化。

因此，在选择数据传输的路径时，需要一种有效的路由选择算法。

目前，常用的路由协议包括基于距离向量的路由协议、基于链路状态的路由协议和混合型路由协议。

基于距离向量的路由协议如传统的DSDV（Destination-Sequenced Distance Vector）协议，将每个节点周围的邻居节点的距离作为选择路径的依据；基于链路状态的路由协议如OSPF （Open Shortest Path First）协议，根据链路状态信息选择路径；而混合型路由协议如AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）协议，则结合了这两种路由协议的优点。

在实际应用中，根据网络规模、节点密度和网络负载等因素进行合理选择。

其次，拓扑控制是保持网络稳定和可靠性的重要手段。

在一个无线Ad Hoc网络中，由于节点的移动性，网络的拓扑结构会不断变化。

为了保证网络的稳定性，需要及时发现节点的变化，并对网络进行动态的调整。

拓扑控制算法主要包括节点发现、链路维护和拓扑更新等方面。

节点发现是指通过广播或其他方式发现新的节点，并将其加入到网络中。

链路维护是指当链路质量下降或链路中断时，及时选择新的链路以保证通信的顺畅。

拓扑更新则是指根据实际情况，自动调整网络的拓扑结构，以适应节点的移动。

Adhoc网络中的网络安全分析

Ａｄｈｏｃ网络中的网络安全分析【摘要】：简要介绍移动ad hoc网络的体系功能特点,并针对如何改善Adhoc 网络的网络安全进行了较为深入的探讨。

【关键词】：Ad hoc网络；多跳；体系结构；密钥管理；入侵检测一、引言无线网路技术移动Ad hoc网络，它不需要固定的基础设施，能够快速地自动组网。

与有中心网络相比，Ad hoc网络灵活、健壮、投资少，特别适合于作战指挥、抢险救灾以及应付突发事件和执行临时任务的场合。

解决通讯时带宽受限，物理拓扑动态变化快，节点能耗约束（由于无线移动），物理安全性有限（无线信道的开放性造成）等问题是实现Adhoc可靠应用的重大课题。

文章将着重探讨Adhoc 网络安全的问题。

二、Adhoc的基本原理Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。

当两个移动主机（如图1中的主机A和B）在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。

但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机（如图1中的主机A和C）要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。

因此在Ad Hoc网络中，主机同时还是路由器，担负着寻找路由和转发报文的工作。

由于每个主机的通信范围有限，因此路由一般都由多跳组成，数据通过多个主机的转发才能到达目的地。

故Ad Hoc网络也被称为多跳无线网络。

如A 到D,需要经过A-B-C-DAd Hoc网络可以看作是移动通信和计算机网络的交叉。

在Ad Hoc网络中，使用计算机网络的分组交换机制，而不是电路交换机制。

通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。

Ad Hoc网络不同于目前因特网环境中的移动IP网络。

在移动IP网络中，移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络，而在Ad Hoc网络中只存在无线链路一种连接方式。

在移动IP网络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之间均为有线网络，仍然使用因特网的传统路由协议。

Ad hoc网络的可生存性问题探讨

Ad hoc网络的可生存性问题探讨摘要：介绍了Ad hoc网络和网络可生存性的基本概念和内涵。

阐述了Ad hoc网络可生存性的特殊性及其要求。

探讨了可用于增强Ad hoc网络可生存性的相关技术，主要包括功率控制／拓扑控制、自适应技术、网络管理、异构网络互联和安全技术等。

关键词：网络可生存性；Ad hoc网络；功率控制；网络管理；异构网络互联1 引言Ad hoc网络是无线通信和计算机网络融合发展的产物，其显著特点是网络无中心、自组织和多跳传输。

在Ad hoc网络中，节点间的路由通常由多个网段(跳)组成，由于终端的无线传输范围有限，两个无法直接通信的节点往往通过多个中间节点的转发来实现通信。

所以，它又称为多跳无线网或无线对等网。

网络可生存性(Survivability)是确保通信服务不可或缺的部分，必须考虑自然故障、意外事故和人为操作失误造成的网络故障。

由于节点受限的资源(内存、能量和处理能力等)、移动性和不稳定的无线信道都使无线网络的可生存性面临比传统有线网络更大的挑战，对Ad hoc网络完成基本的网络和服务功能(如路由、信道方文控制和用户认证)带来了诸多限制和不便。

本文从网络可生存性的概念和内涵人手，深入分析Ad hoc网络自身的可生存性问题，探讨增强其可生存性的相关技术手段和方法。

2 网络可生存性的概念和内涵网络可生存性的研究由来已久，并且涉及多个学科领域。

但是，网络可生存性至今没有明确和统一的定义，依据工作环境、研究对象和系统目标，网络可生存性有多种定义，并且可生存性概念也在不断发展之中。

1993年，Barner等人首次提出信息系统可生存性的概念。

随后，ANSI T1小组给出了一个得到广泛应用的网络可生存性定义：即使在网络出现故障和受到安全威胁及攻击的情况下，仍能保证系统获得必要服务或完成基本任务的能力。

它包括两方面的含义，一是物理上的坚固性(rigidness)，二是网络功能的鲁棒性(robustness)。

无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究

无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究摘要：无线Ad Hoc网络是一种无基础设施的网络形态，它具有自组织、自治和灵活性等特点。

然而，由于网络节点之间的无线通信受限于物理环境和无线传输特性，如噪声、多径等，导致网络拓扑控制成为提高网络性能的重要问题。

本文重点研究了无线Ad Hoc网络拓扑控制技术，包括网络拓扑建立、拓扑维持和拓扑恢复等方面。

通过对现有的拓扑控制技术进行综述和分析，指出了当前研究的不足，并提出了进一步改进与发展的方向。

1. 引言无线Ad Hoc网络是一种去中心化的网络形态，由一组移动的节点组成，节点之间通过无线信号进行通信，不依赖于有线基础设施。

由于其具有自组织、自治和灵活性的特点，无线Ad Hoc网络在军事、应急救援、物联网等领域具有广泛的应用前景。

然而，由于网络节点之间的无线通信存在着一系列的技术限制，如信号干扰、动态拓扑变化等，网络性能受到了很大的限制。

因此，如何控制无线Ad Hoc网络的拓扑结构，提高网络性能成为了研究的热点问题。

2. 无线Ad Hoc网络拓扑建立技术无线Ad Hoc网络的拓扑建立是指在网络初始化阶段，通过节点之间的相互发现和连接建立起合适的通信链路。

常用的拓扑建立技术有基于握手协议的拓扑建立和基于位置信息的拓扑建立。

基于握手协议的拓扑建立通过将相邻节点进行握手，建立相互可达的链路，但这种方法容易受到物理环境的限制和节点移动性的影响。

基于位置信息的拓扑建立方法通过利用节点位置信息来决定节点之间的连接关系，提高了网络的鲁棒性和稳定性。

3. 无线Ad Hoc网络拓扑维持技术无线Ad Hoc网络的拓扑维持是指在网络建立后，通过维持已建立的通信链路来保持网络的连通性。

常用的拓扑维持技术有基于路由协议的拓扑维持和基于流量监测的拓扑维持。

基于路由协议的拓扑维持通过节点之间的路由信息来更新和调整链路，但这种方法存在着路由信息更新延迟和链路计算复杂的问题。

节点密度对优化Ad Hoc网络生存期的影响的研究

３ＦＤＲｓａｃｅｔ，ｓｔｔｏｕｏｔｎＣｉｅｅＡａｅｙｏｃｎｅ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ）．ＲＩｅｅｒｈＣｎｒＩｔｕｆｔｉ，ｈｎｓｃｄｍｆｉｃｓＢｒｎ０００ＣｉａｅｎｉｅＡｍａｏＳｅ
Ａｂｔａｔ：ＮｏａｅｓｔｉｔｈｆｅｔｖｒａｅｏｈｏｏｏｙｃｎｒｌｓｒｔｇｏｐｉｚｎｈｃｓｒｃｄｌｄｎｉｌｓｔｅｅｆｃｉｅｗｏｋｒｎｇｆｔｅｔｐｌｇｏｔｏｔａｅｆｒｏｔｙｍｉｙｍｉｉｇｔｅＡｄＨｏｎｔｒｉｅｉ．Ｔｒｕｈｄｄｃｎｏｓｒｉｎｔｅｔｐｌｇｏｔｏｓｔｒｔｏｒｎｅｗｏｋｌｆｔｍｅｈｏｇｅｕｉｇａｃｎｔａｎｔｏｈｏｏｏｙｃｎｒｌａｕａｉｎｔｅｄ，ｔｓｐｐｒｐｅｅｓｔｅｈｉａｅｒｓｎｔｈｒｌｔｏｓｉｅｗｅｎｔｅｎｔｒｏａｅｓｔｎｔｈｅｗｏｋｌｆｔｍｅ￣ｏｔｍｉｅｅｅｎｈｏｏｏｙｃｎｅａｉｎｈｐｂｔｅｈｅｗｏｋｎｄｌｄｎｉａｄｂｏｈｔｅｎｔｒｉｅｉｙｐｉｚｄｌｖｌａｄｔｅｔｐｌｇｏ —
关键词：扑控制；拓网络生存期；平均通信半径；平均度；邻近图
中图分类号：Ｐ９．３文献标识码：文章编号：６２— ５３２１） — ２５— ６Ｔ３３０Ａ１７８１（００００３０４

Ad hoc网络中一种能效的QoS拓扑控制算法

Ad hoc网络中一种能效的QoS拓扑控制算法
杨鹏;黄彪
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2008(44)35
【摘要】越来越多的新应用要求在Ad hoc网络中能够提供QoS保证,对此提出了一种能效的QoS拓扑控制算法.该算法通过调整节点发射功率来构造新的网络拓扑以满足业务流对带宽和时延的要求,同时使得节点总的能耗最小.仿真结果显示该算法具有较好的性能,可以为移动网络中实现多媒体应用提供一种有效途径.
【总页数】3页(P122-124)
【作者】杨鹏;黄彪
【作者单位】重庆文理学院数学与计算机科学系,重庆 402160;重庆文理学院数学与计算机科学系,重庆 402160
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.Ad Hoc网络中一种基于稳定度的QoS路由协议 [J], 胡曦
2.AdHoc网络中一种基于能量及带宽的多路径QoS路由协议 [J], 陈飞飞;王小非;夏学知;张毅
3.移动Ad Hoc网络中一种基于多路径路由协议的QoS保障算法 [J], 姜海龙
4.Ad hoc网络中能量有效的QoS拓扑控制算法研究 [J], 谭长庚;刘建金
5.Ad Hoc网络中一种基于QoS约束的DSR协议 [J], 孙崇华;翁惠玉
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移动Ad hoc网络中基于拓扑控制的节能算法

维普资讯
０８４（７０，４２）
ＣｍｕｅｎｉｅｒｇａｄｏｐｔＥｇｎｅｉｎｒｎ
如耐ｗ计算机工程与应用
移动Ａｏｄｈｃ网络中基于拓扑控制的节能算法
杨鹏，黄彪
ＹＡＮＧＰｎ，ｅｇＨＵＡＮＧａＢｉｏ
１引言
移动Ａｏ网络中终端设备往往依赖电池供电，为延长ｄｈｃ
节点工作时间，避免网络过早分割，要求尽量减少节点的能耗，
２Ｅ／Ｃ算法ＣＡＴ
２１Ｒ．ＮＧ图的构造
移动ＡｏｄＨｃ网络表示成一个图ＣＶ）Ｖ为顶点集，（，，代
点的传输功率及广播消息在网络中的转发次数。仿真结果显示该算法具有较好性能，能够提高网络能效。
关键词：动Ａｏ移ｄｈｃ网络；扑控制；能拓节
Ｄ：０３７／ｉｎ１０ — ３１０８７０２文章编号：０２８３（０８２— １２０文献标识码：中图分类号：Ｐ９ＯＩ１．８ｊｓ．２８３．０．．７．ｓ０２２４１０ — ３１２０）７０３ — ２ＡＴ３３
文献［－］绍了几种典型的基于拓扑控制的分布式算法，１－￣４旨在
表网络中所有移动节点；Ｅ为边集，代表网络中所有链路。对于
多播或广播的节能算法，通常采用ＭＳ（ｎ— ｏｅｐｎｉｇＴＭｉｉｐｗｒＳａｎｎ
重庆文理学院数学与计算机科学系，重庆４２６０１０
ＤｅａｔｎｆＭａｈｎｏｕｅｃｅｃ，ｈｎｑｎｉｅｓｔｆＡｒｓｎｃｅｃＣｈｎｑｎ０６，ｈｎｐｒｍｅｔｏｔｓａｄＣｍｐｔｒＳｉｎｅＣｏｇｉｇＵｎｖｒｉｏｔｙａｄＳｉｎｅｏｇｉｇ４２１０Ｃｉａ

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ｔｅｉｔｆｎｔｏｋ．ｉｌｔｎｒｓｌｈｗｈｔｔｐｌｇｅｎｒｌｃｎｘｅｄｔｅｎｔｒｌｅｉｎｅｆ１１ｅｌｉｅｍｓｈｌｅｉｆｍｅｏｅｗｒｓｍｕａｉｅｕｔｓｏｔａｏｏｏｙｏｔｏａｅｔｎｈｅｗｏｋｉｔＳｏｓｆｍｅａｄｐｌ３ｗｌｎｔｒｎ／
ＷＡＮＧＷｅ —ｙｎ，ＡＮＧＤｏｎａＷｎｇ，ＣＡＩＸｉｏｉＬＩａ－ｌ，Ｘｉｏｈｎａ－ｏｇ
湖南大学计算机通信学院，长沙４０８１０２
ＣｏｌｇｏｌｅｅｆＣｏｍｐｅａｄｕｔｒｎＣｏｍｍｕｃｔｏＨｕｎｎｉａｉｎ，ｎａＵｎｖｒｉｙ，ｉｅｓｔＣｈａｓ００８Ｃｈｎａｎｇｈａ４１２，ｉＥ－ｍａｌｗｗｙ－８＠１．ｏｉ：２０６３ｃｎ
验仿真发现，负载较低的网络实施拓扑控制技术可以降低网络能耗、对延长网络生存期；而对负载较高的网络实施拓扑控制技术，虽不能有效降低网络能耗，但仍然可以延长网络的生存期。
关键词：扑控制；率控制；拓功网络生存期；能耗模型Ｄ：０３７／ｉｎ１０ — ３１００１．７文章编号：０２８３（００１ — ０３０文献标识码：中图分类ＯＩ１．８．ｓ．０２８３．１．０７ｊｓ２８２１０ — ３１２１）８０８ — ３Ａ：Ｐ９．Ｔ３３０３
１引言
Ａｏｄｈｃ网络是由一组带有无线收发装置的节点组成的一个无中心的临时性自治系统，网络中的节点能量有限口该１。因此，虑采用何种有效的节能策略来降低网络的能耗，长网考延络生存期是Ａｏｄｈｃ网络面临的主要问题。依据无线射频信号的能耗与节点传输距离的（ ≤ ２ ≤５）次方成正比这个理论，拓扑控制技术主要是通过调整节点的发射功率，在维持网络拓扑某些全局性质（：如连通性）的前提下，来降低节点和网络的能耗、延长网络的生存期。同时，扑拓
Ｋｅｗｏｒｙｄｓ：ｔｐｏｏｙｏｔｏ；ｏｒｃｎｔｏ；ｅｔｋｉｅｉｏｌｇｃｎｒｌｐｗｅｏｒｌｎｗｏｒｌｆｔｍｅ；ｎｒｃｎｕｐｉｎｅｅｇｙｏｓｍｔｏｍｏｄｌｅ
摘
要：ｄｈｃ网络的能耗主要与节点的发射功率、Ａｏ数据包转发次数及端到端通过量三者有关。通过建立网络能耗模型分析和实
ｔｎＡｄｈｃｎｔｒｓｍｐｔｒＥｇｎｅｉｇａｄＡｐｉａｉｎ。００４（８：３８．ｉｉｏｅｍｅｗｏｋ．Ｃｏｕｅｎｉｅｒｎｎｐｌｔｓ２１．６１）８－５ｃｏ
Ａｂｓｒｃ：ＷｉｅｅｓｔａｔｒｌｓＡｄｈｏｎｔｒｓｎｅｇｃｎｕｃｅｗｏｋｅｒｙｏｓｍｐｔｏｉｒｌｔｄｏｅ —ｎｏｅｒｎｓｓｉｎｉｎｓｅａｅｔｐｒｄｔａｍｉｓｏｐｏｒｒｔｎｈｏｓｎｄｎｗｅ，ｏｕｉｇｐａｅｄ－ｔｏ－ｅｄｎ
ＣｍｕｅｎｉｅｒｇａｄＡｐｉｔｎ计算机工程与应用ｏｐｔｒＥｇｎｅｉｎｐｌａｉｓｎｃｏ
２１４（８００，６１）
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拓扑控制对Ａｄｈｃ网络能耗及生存期的影响分析ｏ
王文艳，王东，蔡小莉，晓鸿李
ＷＡＮＧｅｙｎ，ＡＮＧｎＣＡＩＸｉｏｉｅ１ａｙｉｆｔｐｌｇｏｔｏ ’ ｍｐｃｎｅｅｇｏｓｍｐｉｎａｄｌｅＷｎ－ａＷＤｏｇ。ａ－ｌ，ｔａ．ＡｎｌｓｓｏｏｏｏｙｃｎｒｌＳｉａｔｏｎｒｙｃｎｕｔｎｉ — ｏｆ
ｏｎｒｏｓｍｐｉｎｎｉｈｌｏｄｄｎｔｒｓｗｈｌｉｈａｉｌａｅｎｔｏｋｉａｎｔｆｃｉｅｙｅｒａｅｎｒｙｏ — ｆｅｅｇｃｎｕｔｉｌｔｌａｅｅｗｏｋ，ｉｙｏｇｙｅｎｅｖｌｏｄｄｅｗｒｓｔｎｏｅｆｔｌｄｃｅｓｅｅｇｃｎｙｃｅｖｓｍｐｉｎｏｅｗｏｋ，ｕａｘｅｄｔｅｅｗｏｋｌｅｉ．ｕｔｆｎｔｒｓｂｔｃｎｅｔｎｈｎｔｒｉｔｏｆｍｅ

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