基于群特征的通信自组织网优化研究
来源:用户上传
作者:田甜?董洋溢?张妍
摘 要：文章在分析通信自组织网中节点群体特征的基础上，结合群化现象，提出无线自组织网的网络群化概念，围绕这一概念深入研究自组织网网络协作中节点位置管理优化方案、网络群化节点和基于群化节点的网络聚合、网络协作等问题，并依托横向课题中真实移动自组织网案例对设计方案进行仿真实验，充分验证了该方案的可行性和实用性，具有较好的应用和推广价值。
关键词：自组织网;群体特征;网络群化
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）08-0063-04
Research on Optimization of Communication Ad Hoc Based on Group Characteristics
TIAN Tian， DONG Yangyi， ZHANG Yan
（Shaanxi Xueqian Normal University， Xi'an 710100， China）
Abstract： On the basis of analyzing the characteristics of node groups in communication Ad Hoc and combining the phenomenon of clustering， this paper puts forward the concept of network clustering in wireless Ad Hoc. Around this concept， this paper deeply studies the optimization scheme of node location management in Ad Hoc collaboration， network clustering nodes， network aggregation based on clustering nodes， network collaboration and other issues， and carries out simulation experiments on the design scheme by relying on the real mobile Ad Hoc cases in horizontal projects， the feasibility and practicability of the scheme are fully verified， and it has good application and popularization value.
Keywords： Ad Hoc; group characteristics; network clustering
0 引 言
自组织网（Ad Hoc）是一种自治的无线网络，网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信，整个网络不需要配置固定的基础设施，可以在不能利用或不便于利用现有网络基础设施的情况下，提供一种便捷的通信环境支撑，拓宽了无线通信网络的应用场景。随着物联网时代的到来，基于物联终端的自组织网络已经成为移动通信技术发展的一个重要方向。目前国内外对自组织网络的研究大多集中于网络拓扑、协议算法等层面，对自组织网中大量节点所表现出来的群体特征，以及群体特征对网络性能影响的研究还不多见。本文从自组织网节点的群体特征入手，针对网络协作中节点位置的管理提出相应的优化方案。
1 节点的群体特征与网络群化概念
从自组织网的构成目标上不难看出，其网络节点具有以下群体特征：（1）行动多维一体。根据目标任务的需要，按需聚合成群，按需优化组合。同一个节点编组，内部的通信单元可能来自多种项目单元组合，节点编组呈现了多维一体的群体运动特性。（3）单元动态运动。单元动态运动是指网络节点编组的空间位置、内部结构会随着通信态势和任务需要的变化而变化，呈现出动态运动的特性。（3）节点实时聚合。根任务需要，网络节点编组的群体运动会带来指挥机构之间指令传输关系的柔性组合。这些特点充分表明，自组织网的节点实际上充斥着群体运动的特性。
群化是指群体化、集群化，一般是指人或物聚集在一起的现象。在自然界中，群化现象十分普遍，比如分工有序的蚁群、灵活机智的鱼群、广场聚集的人群，社交软件中的社群，等等。学术界研究群化问题的初衷，并不是因为大量个体聚集以后规模变得庞大，而是群化节点形成后具有了新的特征和功能。以典型的鱼群为例，在这个鱼群的群化节点中，每一个个体的力量和功能是微不足道的，但聚合在一起的鱼群整体却能够在觅食、躲避危险、种群繁衍中表现出极其智能化的行为。这种动物群体内部的分工协作、整体协调现象蕴含着丰富的信息处理机制，给人类以智慧的启迪。
基于自组织网的群体特征和群化含义，可对网络群化的概念进行描述：网络群化是指通信自组织网中，由节点编组的群体运动导致的运动节点跨网集群、固定节点间跨域连接、各子网间交链融合的现象。其中，运动节点的群化和群体运动是网络群化现象的直接原因;固定节点群化是自组织网适应运动节点群化的一种表现;隶属不同分系统子网的固定节点群化使各系统子网深度交链，形成整个自组织网络的群化。
2 网络协作中节点位置管理优化方案
在自组织网中，网络节点是可移动的，并且要求网络节点间彼此通信。当网络节点连接到上级指挥网络后，为解决节点网络地址动态变化的问题，必须有相应的策略对网络节点的位置进行管理。在节点的网络群化运动中，可通过群化管理来加大对位置管理的管理力度，其具有群化服务的特性，节省了位置管理开销。然而，将群化管理用于位置管理时需要注意以下三个方面的事项：
nlc202208231459
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15438094.htm
