战术自组网的分群与连通性问题的研究

摘要

随着AdHoe网络技术的不断成熟，其在军事上的应用得到了越来越广泛的关注。但考虑到战场恶劣的网络环境和复杂的网络构成，在大规模的AdHoe网络实际应用之前首选需要在虚拟的平台下研究整个网络的运行性能。本课题在高斯-马尔科夫组移动模型的基础上提出了一种新的网络分群算法，并研究了分群之间的连通性问题。
　　 首先研究了AdHoc网络中移动模型问题，探讨了几种具有代表性的实体移动模型和群组移动模型，分析其能否应用于战术AdHoe网络中，并针对战场的特殊环境提出了新的高斯-马尔科夫组移动模型，该模型从很大程度上模拟了现实中的战场环境，得出的仿真结果更加真实、客观。
　　 在高斯-马尔科夫组移动模型的基础上，接着深入研究了战术AdHoe网络的分群问题，阐述了自适应加权分群算法的特点及优劣性，在该分群算法基础上针对战场环境进行了改进，提出了新的战术AdHoe网络分群算法-TACA算法。该分群算法考虑了战术部队的指挥权问题及战斗节点通常具有群组移动性的特征，使得该算法较以往分群算法有更优越的性能。
　　 最后分析了基于高斯-马尔科夫组移动模型网络连通性，在NS-2仿真平台上对提出的TACA分群算法与AOW、MAOW及TAOW分群算法进行了群首个数、统治集更新次数、及节点重新加入分群次数进行了对比，结果表明，本文提出的TACA算法较其他分群算法有更好的稳定性及连通性。

目录

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 战术Ad Hoc网络的定义及特点

1.3 战术网络的研究现状

1.4 章节安排、本文结构和主要工作

第二章 战术Ad Hoc网络移动模型研究

2.1 移动模型的分类

2.1.1 实体移动模型

2.1.2 群组移动模型

2.1.3 考虑地理因素的移动模型

2.2 各种移动模型的特点及选择

2.3 高斯-马尔科夫组移动模型(Gauss-Markov Group Mobility Model)

2.3.1 GGM移动模型的特点

2.3.2 GGM移动模型数学形式

2.3.2 仿真比较

2.4 小结

第三章 战术Ad Hoc网络分群算法研究

3.1 Ad Hoc网络结构和网络分群算法意义

3.1.1 Ad Hoc网络结构

3.1.2 网络分群算法及其意义

3.1.3 分群算法的相关定义

3.1.4 几种经典的分群算法

3.2 自适应加权分群算法AOW

3.2.1 自适应加权算法描述

3.2.2 自适应加权算法特点及目标

3.2.3 自适应加权算法的不足

3.3 基于高斯-马尔科夫组移动模型的战术Ad Hoc网络分群算法TACA

3.3.1 TACA群首选取过程

3.3.2 战术Ad Hoc分群算法维护

3.4 小结

第四章 基于分群的战术Ad Hoc网络连通性研究

4.1 相关概念及术语

4.1.1 图论基础

4.1.2 节点阈值发射范围CTR

4.1.3 节点所需度数

4.2 移动模型与移动Ad Hoc网络的连通性研究

4.3 高斯-马尔科夫组移动模型连通性研究

4.3.1 仿真环境

4.3.2 仿真结果

4.4 小结

第五章 仿真

5.1 NS-2仿真平台介绍

5.2 仿真性能参数选择

5.3 仿真环境

5.4 仿真结果及分析

5.4.1 传输半径变化对群首数量的影响

5.4.2 传输半径变化对统治集更新次数的影响

5.4.3 传输半径变化对节点重新加入分群次数的影响

第六章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 研究展望

参考文献

附录

作者在研究生期间发表论文

致谢

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