針對戰(zhàn)場環(huán)境下通信質量較低的問題,提出了一種基于加權的具有相同移動特性的車載自組網(wǎng)分簇算法。首先通過對移動節(jié)點的速度相似度和距離相似度進行計算,將具有相同移動特性且距離相近的節(jié)點分為同一個簇,并設置每個分簇中簇成員的最大閾值;計算移動節(jié)點的速度因子、距離因子和平均鏈路維持率,并在分簇中對每個移動節(jié)點的這3個因素進行加權,選取權值最大的作為首要簇頭,權值第二大的作為次要簇頭,首要簇頭失效時次要簇頭充當主要簇頭角色,且主要簇頭給每個成員分配了TDMA時隙,提高了通信質量。仿真實驗結果表明:與WCA算法和WBACA算法相比,該分簇算法在簇結構的穩(wěn)定性和分組投遞率方面都有較大的改善。

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【部分圖文】：

圖1 某時刻節(jié)點j與節(jié)點i的運動狀態(tài)

鏈路維持時間體現(xiàn)的是2個移動節(jié)點保持數(shù)據(jù)通信所維持的時間，鏈路維持時間越大則代表鏈路越穩(wěn)定，在作戰(zhàn)時路由的性能越好。移動節(jié)點j與鄰居節(jié)點i的位置關系和運動狀態(tài)如圖1所示，節(jié)點j和節(jié)點i的位置坐標分別為（xj,yj）、xi(,yi），且假設節(jié)點在短時間內(nèi)的運動速度和運動方向不發(fā)生改....

圖2 節(jié)點數(shù)量-分簇的平均數(shù)量

采用NS-2軟件對本文的分簇算法進行性能分析，并與經(jīng)典的WCA算法和WBACA算法進行比較。仿真區(qū)域設為長寬各為300m的矩形作戰(zhàn)區(qū)域，作戰(zhàn)車輛的運行速度為0～20m/s，最大可接受的通信范圍為25m，將50～300輛作戰(zhàn)車輛隨機布置在作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)，仿真時間為400s，ω1、ω2、....

圖3 節(jié)點數(shù)-簇頭節(jié)點更新數(shù)量

圖2為不同節(jié)點數(shù)量下對應的分簇數(shù)量。WCA算法和WBACA算法在節(jié)點數(shù)為50時分簇的平均數(shù)量增長較快，本文算法在節(jié)點個數(shù)為200時分簇的平均數(shù)量增長迅速。當節(jié)點數(shù)量達到250時，本文算法的分簇平均數(shù)量與其它2種算法的差距最大。縱向來看，WBACA算法的分簇數(shù)量始終最少，而本文算法....

圖4 節(jié)點數(shù)-最大速度下的分組投遞率

圖4顯示的是分組投遞率隨著節(jié)點密度的變化。當節(jié)點數(shù)為50時，3種算法的分組投遞率都較少且相差不大。當節(jié)點數(shù)為150時，3種算法的分組投遞率都達到最大，WCA算法達到78%,WBA-CA算法達到89%，本文算法達到90%。分組投遞率越高說明通信質量越好，當節(jié)點數(shù)較少時車輛分布不均勻....

本文編號：4017737