移动FSO网络拓扑控制和动态管理技术研究

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自由空间光通信(FSO)由于其带宽高、安全性好、组网灵活等优势已成为通信领域重要的研究课题之一。然而,随着组网技术的不断发展,单纯的点对点FSO通信已经不能满足大规模网络应用的要求。  目前,针对多节点间FSO组网的研究报道相对较少,也是该领域的一项新的挑战。本文在借鉴传统无线网络组网技术的基础上,提出了一种适用于多个移动用户节点间FSO组网的底层拓扑形成与控制算法——LDT算法。该算法充分考虑了网络运行中的拓扑初始化和链路重配置过程,利用局部化的狄洛尼三角剖分思想解决节点间的分布式控制问题,同时通过对初步形成的拓扑进行优化使其满足节点度约束的要求。仿真结果表明,相比于已有的算法,LDT算法形成的拓扑结构在网络连通性和可靠性方面有了明显提高。  此外,构建了以战场环境为应用背景的分层式FSO网络模型。其中上层网络由簇头节点运行LDT算法组成骨干网,为下层的用户节点提供接入和中转服务。同时针对网络运行过程中可能出现的若干非正常状态,制定了详细的动态管理准则——NM准则。该准则能够均衡各个节点的剩余能量分布,保证通信覆盖区域内簇头分布的均匀性,减小了网络运行中的节点死亡率,延长了网络生存时间。仿真对比了 NM准则执行前后网络的性能差异,结果进一步说明了该准则的有效性和可行性。
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