基于Markov理论的移动Ad Hoc网络节点连接建模与分析

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移动Ad Hoc网络(MANET)是在不依赖于现有固定主干网或基站的情况下,由一组分散的且具有无线通信功能的移动节点自组织形成的网络,广泛地应用在军事、救险、商业、民用和临时通信等领域,是目前通信技术研究的热点。在MANET中,节点间的连接变化对网络的性能有着重大的影响,而连接变化率反映了相邻的移动节点间连接变化问题,因此,连接变化率是研究网络连接的一个重要指标。本文将利用马尔可夫理论工具针对移动节点间的连接变化,在分析已有模型的基础上,提出了新的模型,并对所建立的模型进行分析。首先,本文利用离散高斯-马尔可夫移动模型和一般化的离散高斯-马尔可夫移动模型得出节点间的连接变化率,并分析其特性,得出每个节点的连接数趋于稳定等结论。在模型中,节点的运动模式由时间、速率、方向这三个随机变量所描述,体现了一定的随机性,更符合实际场合的要求。其次,利用随机微分方程工具,针对网络中任意布置的静态节点间的连接变化进行建模,构成由删除,重组,添加和无变化四种状态间进行切换的节点间连接变化系统,并对其进行分析,得出所建系统P阶指数递减、几乎处处指数稳定等结果,并针对此系统初步考虑节点的移动速度因素。最后,综合考虑了对移动节点间连接变化产生影响的因素,针对移动节点间连接变化系统进行了一般化建模与分析,并给出了判断此系统不稳定或稳定的判定定理。
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