Ad-Hoc网络中基于地理位置的多播分簇算法研究

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Ad-Hoc网络中的多播服务在团队类的应用中有着极其广泛的应用前景,例如音频、视频会议,网络远程教学等,鉴于多播技术的优势和广泛的应用,将多播技术引入Ad-Hoc网络可以更加有效的节省Ad-Hoc网络的资源,减少Ad-Hoc网络的堵塞,丰富Ad-Hoc网络的应用种类,扩大Ad-Hoc网络的应用范围。所以研究多播技术在分层Ad-Hoc网络中的应用十分必要。Ad-Hoc网络的分层结构是通过某种分簇算法实现的,如果要在分层的Ad-Hoc网络中支持多播服务,就必须寻找一种合适的多播分簇算法。为在分层Ad-Hoc网络中融合多播传输技术,我们研究了一种基于地理位置的多播分簇算法(Geography-based Multicast Cluster Algorithm, GMCA) GMCA,此算法的主要思想是根据节点的地理位置信息,将网络分为三个区域,然后再根据区域进行簇头节点的选择。此多播分簇算法复杂度较低,并且簇头分布均匀,个数适当。仿真结果表明,GMCA算法可以将多播传输技术很好的应用于分层Ad-Hoc网络中,并且在一定程度上减少了网络死亡节点个数,延长了网络的运行时间,降低了网络中的能量消耗,提高了网络的性能。虽然GMCA算法使得在分层Ad-Hoc网络中可以很好的支持多播服务,并在一定程度上改善了网络的性能,但是在能量受限的网络中,簇头节点会因为能量的消耗而过快死亡,不利于网络中服务的进行,因此为了考虑网络中能量消耗的均衡性,在GMCA算法的基础上我们研究了一种能量有效的GMCA算法:EE-GMCA (Energy Efficient Geography-based Multicast Cluster Algorithm)。EE-GMCA算法的主要思想是根据节点的地理位置信息将网络划分为三个区域,然后综合考虑节点的网络连接度和剩余能量来选择簇头节点。仿真结果表明,EE-GMCA算法进一步减少了网络的能量开销,延长了网络的运行时间,降低了死亡节点的个数,使网络的分层结构更加稳定。
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