基于能量粒子算法的无线自组织网络节点移动策略研究*

刘半藤

(浙江树人大学信息工程学院,杭州 310015)

无线自组织网络MANETs(Mobile Ad Hoc Networks)是由若干可以自由移动节点组成的高度自治系统。由于部署MANETs无需依靠已有的通信设备,具有较强的抗毁性与适用性,被广泛地应用于抗震救灾、野外探测等各种环境,被视为21世纪信息技术的重要产业支柱之一[1]。受限的节点能量与动态变化的拓扑结构是MANETs区别于传统网络的重要特征。由于MANETs节点大多分布于野外环境中,需要依靠电池供电且长时间内无法充电。网络能耗已经成为限制MANETs发展的重要因素,也成为国内外专家学者研究的热点领域[2]。节点的移动使得网络拓扑结构实时变化,网络能量优化计算变得更为困难。因此,研究一种节点移动策略改善网络能耗状况是一项非常有意义的工作。

目前,MANETs节点移动策略对于网络性能的影响主要表现在以下几个方面[3-10]:时间同步问题、网络连通性问题、网络能耗问题、网络覆盖率问题。王慧强等人[3]针对水下传感器网络移动性对时间同步参数计算带来的困难,提出一种通信量小、精度高的时间同步算法。刘宴涛等人[4]分别建立随机点移动策略、随机方向移动策略、随机游走移动策略分析MANETs连通性状况,证明随机游走移动策略使得网络具有较高连通性。与此同时,王珊珊等人[5]改进传统的随机游走移动策略,并在仿真平台NS3实现一种以圆形为边界的随机游走移动模型,以提高网络连通性。吴聪等人[6]在经典随机点移动策略基础上,建立能量均衡的线性规划数学模型,说明节点移动性有助于提升MANETs能耗均衡性。……