Ad Hoc网络抗毁容错拓扑控制算法研究

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Ad Hoc网络是由一组具有无线收发装置的移动终端组成的临时、多跳、无中心的自治系统,其拓扑中存在关键点、节点动态变化、安全性差以及生存环境恶劣等特点导致拓扑结构随时间频繁变化,对网络抗毁容错性提出很高的要求。拓扑控制通过合理地保留冗余链路或重构网络拓扑等手段使网络能够被动容忍或主动响应拓扑频繁变化,保证网络性能。因此,Ad Hoc网络抗毁容错拓扑控制技术的研究具有十分重要的意义。结合QoS容错拓扑控制和拓扑维护思想,提出一种Ad Hoc网络抗毁容错拓扑控制算法。算法分三个阶段:在初始拓扑构建阶段,采用基于最短路径的算法为单播业务选择源节点到目的节点的K条不相交路径,采用基于K连通的容错拓扑控制算法通过构建最短路网络为多播业务选择源节点到每个目的节点的K条不相交路径,构建K连通初始网络拓扑;在拓扑优化阶段,通过删除链路效率指标最高链路构建临时拓扑,通过探测过程将满足条件的临时拓扑作为新初始网络拓扑,重复优化过程直到获取一个最优网络拓扑;在拓扑恢复阶段,收集关键点周围的局部网络拓扑信息,利用最短路径算法恢复链路组的连通性,最后通过添加最小开销链路恢复局部网络的连通性。采用NS2网络模拟软件对所提出的算法进行仿真,验证算法的有效性和抗毁性。结果表明,算法能够提高业务的服务质量,增强网络的抗毁容错与故障恢复能力,优化网络的整体性能,使网络具备可持续生存的能力。
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