[发明专利]一种具有小世界特征MANET的拓扑控制方法

摘要

本发明涉及一种具有小世界特征MANET的拓扑控制方法，包括采集任意时刻各节点的位置信息、信号传输半径的选取机制、大功率射频装置优先启用机制，具体步骤为首先通过构建单跳邻居信息表获得邻接矩阵，将邻接矩阵导入MATLAB中计算网络中各个节点的聚类系数，其次是遍历整个网络的节点，把满足条件的节点优先启用大功率射频装置，最后是把信号传输半径的选取转换成节点发射功率的选取。本发明在节约能量，延长节点寿命，降低相互干扰，提高吞吐量的情况下保证MANET网络的全连通。

主权项

一种具有小世界特征MANET的网络拓扑控制方法，其特征在于：所述具有小世界特征MANET是通过添加长连接的方式来实现的，该具有小世界特征MANET的网络拓扑控制包括：(1)采集任意时刻各节点的位置信息，通过所述位置信息构建单跳邻居节点信息表，通过所述单跳邻居节点信息表获得邻接矩阵，在所述邻接矩阵中统计单跳范围内的邻居节点信息；具体包括：(1.1)节点在运动的过程中，各节点在任意时刻的位置信息通过数组存储；(1.2)设定节点的初始信号传输半径，在某一给定时刻，对于网络中任意节点i，如果节点j在节点i的信号传输半径范围之内，则节点j是节点i的邻居节点，互为邻居节点的任意两个节点可以进行直接通信，在全网范围内，依次统计所有节点的邻居节点，构建一跳邻居信息表；(1.3)根据一跳邻居信息表得到邻接矩阵，如果节点j是节点i的邻居节点，那么j→i的连接系数为1，否则为0；如果节点i是节点j的邻居节点，那么i→j的连接系数为1，否则为0；(2)计算网络中各节点的聚类系数，然后遍历网络中的节点，在遍历过程中按照以下方法进行大功率启用：如果存在孤立节点，则将所述孤立节点优先启用大功率；如果不存在孤立节点，则判断是否存在孤岛现象，如果存在孤岛现象，则将孤岛中聚类系数最大的节点优先启用，如果不存在孤岛现象，则聚类系数大于阈值的节点优先启动大功率射频；具体包括：计算网络中各节点的聚类系数，遍历网络中的节点；如果某节点无法搜索到邻居节点，即该节点为孤立节点，则将其优先启用大功率射频装置；计算节点的聚类系数，并将拓扑控制前全网的聚类系数定为聚类系数阀值，该阀值通过各个节点的聚类系数求平均值得到；如果网络中存在孤岛现象，则将孤岛现象中聚类系数最大的节点优先启用大功率射频装置；如果网络全连通，则将聚类系数大于聚类系数阀值的节点优先启用大功率射频；(3)确定信号传输半径的选取方法，即计算出大功率射频的功率上下限来设定大功率；大发射功率通过以下公式计算：Pt=Pr(4πR)2LGtGr(λ2)---(1)]]>上式(1)中，Pr为接收功率，L为与传播无关的损耗(传输线衰减、滤波损耗、天线损耗)，Gt为发射天线增益，Gr为接收天线增益，λ为波长；或者，大发射功率通过以下公式计算：Pt=PrR4LGtGrht2hr2---(2)]]>上式(2)中，Pr为接收功率，L为与传播无关的损耗，Gt为发射天线增益，Gr为接收天线增益，λ为波长，ht为发射天线高度，hr接收天线高度。