自组织网络中的自适应分簇路由算法

田斌鹏 黄盛 王昭

1.航空工业第一飞机设计研究院陕西西安710089 2．中国西南电子技术研究所四川成都610036

自组织网络是由若干个移动节点通过分布式网络协议自发组成的一个无中心多跳网络.自组织网络能够高效地处理网络拓扑变化、传输链路故障等问题,具有很强的灵活性和抗毁性.无线自组织网络环境下,节点间的无线链路及网络拓扑结构随节点的位置移动、信道的变化等因素呈现出动态变化的特性,需通过有效的路由算法保障网络节点之间的连通性[1−5].

无线自组织网络具有两种不同的层次结构:平面路由结构和分层路由结构[6−8].在平面路由结构中,所有节点的地位平等,每个节点都需要知道到达其他所有节点的路由,需要维护大量的动态路由控制信息;网络规模越大,路由维护的开销就越大,所以平面路由结构的网络可扩展性较差.分级路由结构需要相应的分簇算法和簇维护机制,簇头负责本簇内成员节点之间的通信,以及本簇成员节点和其他簇成员节点间的通信[9−11].姜春晓等研究了路由算法对提升未来天基指挥控制网络效率的重要性[12].分簇路由技术是提高自组织网络效率的有效手段,它可以有效地降低网络复杂度,减小路由开销[13−15].

1 系统模型

1.1 网络模型

图1 多跳自组织网络拓扑示意图Fig.1 Network Topology of multi-hop self-organization networks

本文研究由U个节点构建的多跳自组织网络,节点集合定义为U={1,2,···,U}.所有节点可通过自组织网络协议周期地与一跳邻居节……