拓扑控制算法分析与实现
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计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
拓扑控 制算 法分析 与实现
张力华 霍永华 （ 中国电子科技集团公 司第五十四研究所 河北 石 家庄 ００ ８） ５ ０１
【 要】针对机动通信网拓扑 结构动 态变化 的特点 ，在 Ｇ 摘 Ｇ图的基础上 ，分析 了 自维护 网络最 小能量特 性拓 扑控 制算法
ｔ ｅ ｉｅ ｅ ｓｆ ｒｐ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｏ ｉ ｉａ ｏｎ ｏｂ ｅ ｃ ｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｎｅ ｏ ｋ． ｈｅｒ ｑｕ ｒｍ ｎｔ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ｐｔ ｚ ｔ ｏ ｍ ｉ ｏｆｍ ｌ ｉ ｏｍ ｉ ｉ ｔ ｒ ｎ ａ ｗ
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特 性 可 以 减 少 分 组 传 输 时 延 ， 低 节 点 的 功 率损 耗 ， 高 网络 降 提 的吞 吐 率 。更 为 重 要 的 是 ， 网络 的 组 成发 生 动 态 变 化 时 ， 当 算 法 可 以 以 响 应 的方 式 维 护 全 网 的 连 通 性 和 全 局 的 最 小 能 量 特 性。 也就 是说 ， 有发 现 网络 变 化 的 节 点 才 可 能需 要 重 新 运 行 只
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ＺＨ ＡＮ Ｇ —ｈｕ ，Ｈ Ｕ Ｏ ｏ —ｈ Ｌｉ ａ Ｙ ｎｇ ｕａ
ｈ ４ ｓ ｒｈＩｓｔｔ ｏ Ｅ Ｃ， ｈ ｉ ｈ ａｇＨｅｅ ００ ８ ， ｉａ ｅ ｔ Ｋｅｅ ｃ ｔｕｅ ｆ Ｔ ＳＯａ ｕｎ ｂ ｉ ５ ０ １ Ｃｈ ） ５ｈ ａ ｎｉ Ｃ ｚ ｎ
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中图分类号 ：Ｔ３３ 文献标识码 ： 文章编号： ０８１３ （ １）２５— ：Ｐ ９ Ａ １０— ７９２ １１— ０３ ０
Ａｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｎ Ｔｏ ｏ ｏ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ｒｔ ｍ ａ ｙ ｉ ｎ ｍ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｌ ｇ － ｏ ｔ ｏ Ａｌ ｏ ｉ ｈ
１引 言
由于 机 动 通 信 网 的拓 扑 是 动 态 变化 的 ，因此 要 求 拓 扑 控 制管 理 不仅 能 在 初 始 时 建 立 具 有 某 种性 质 （ 者 优 化 目标） 或 的 网 络 拓 扑 结 构 ， 且 在 拓扑 变 化 时 ， 够 重 构 网 络 ， 障 网 络 而 能 保 的 连通 性 ， 且 以 较 小 的 开 销 维 护 网 络 已 有 的 属 性 ， 一 点 对 并 这 于 战 场 网络 尤其 重 要 。 在 网络 拓 扑 管 理 中 。首 先 采 用 基 于 最 短 路 径 树 的拓 扑 控 制 算 法 创 建 网络 一 个 网络 拓 扑 。在 网络 运 行 过 程 中 当 网络 发 生 动 态 变 化 时 ， 用 一 个 分 布 式 的 拓 扑 控 制 算 法 （ＭＳ ） 响 采 Ｓ Ｓ以
（ Ｓ） Ｓ Ｓ和两连通且具有最小能量特性拓扑控制算法（ＭＳ 的处理过程， Ｍ ＢＳ ） 解决了在网络管理系统中对网络拓扑的如何进行动态
调整的 问 。利用该 算法能够有效地维护 网络的两连通 性和 最小能量特性 ， 题 满足机动通信 网络性能的优化要求 。
【 关键词】 扑控 制 Ｂ Ｓ Ｓ Ｓ 连通性 拓 ＭＳ ＭＳ 最小能量特性
２Ｓ Ｓ算 法 分 析 ＭＳ
首 先 创建 一个 新 的拓 扑 结 构 Ｇ．而 Ｇ 只 是 最 大 功 率 拓 扑 的 一 个 子 图 。Ｇ 除 了 具 有 连 通 性 外 ，而 且还 具 有最 小 能 量 特
性 ， Ｇ包 含 了 Ｇｍａ 即 ｘ中任 意 一 对 节 点 之 间 的 ” 短 ” 径 ， 最 路 这 里的” 最短 ” 指 分 组 经 过该 路 径 需 要 的功 率最 小 。 最 小 能 量 是
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
拓扑控 制算 法分析 与实现
张力华 霍永华 （ 中国电子科技集团公 司第五十四研究所 河北 石 家庄 ００ ８） ５ ０１
【 要】针对机动通信网拓扑 结构动 态变化 的特点 ，在 Ｇ 摘 Ｇ图的基础上 ，分析 了 自维护 网络最 小能量特 性拓 扑控 制算法
ｔ ｅ ｉｅ ｅ ｓｆ ｒｐ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｏ ｉ ｉａ ｏｎ ｏｂ ｅ ｃ ｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｎｅ ｏ ｋ． ｈｅｒ ｑｕ ｒｍ ｎｔ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ｐｔ ｚ ｔ ｏ ｍ ｉ ｏｆｍ ｌ ｉ ｏｍ ｉ ｉ ｔ ｒ ｎ ａ ｗ
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特 性 可 以 减 少 分 组 传 输 时 延 ， 低 节 点 的 功 率损 耗 ， 高 网络 降 提 的吞 吐 率 。更 为 重 要 的 是 ， 网络 的 组 成发 生 动 态 变 化 时 ， 当 算 法 可 以 以 响 应 的方 式 维 护 全 网 的 连 通 性 和 全 局 的 最 小 能 量 特 性。 也就 是说 ， 有发 现 网络 变 化 的 节 点 才 可 能需 要 重 新 运 行 只
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中图分类号 ：Ｔ３３ 文献标识码 ： 文章编号： ０８１３ （ １）２５— ：Ｐ ９ Ａ １０— ７９２ １１— ０３ ０
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１引 言
由于 机 动 通 信 网 的拓 扑 是 动 态 变化 的 ，因此 要 求 拓 扑 控 制管 理 不仅 能 在 初 始 时 建 立 具 有 某 种性 质 （ 者 优 化 目标） 或 的 网 络 拓 扑 结 构 ， 且 在 拓扑 变 化 时 ， 够 重 构 网 络 ， 障 网 络 而 能 保 的 连通 性 ， 且 以 较 小 的 开 销 维 护 网 络 已 有 的 属 性 ， 一 点 对 并 这 于 战 场 网络 尤其 重 要 。 在 网络 拓 扑 管 理 中 。首 先 采 用 基 于 最 短 路 径 树 的拓 扑 控 制 算 法 创 建 网络 一 个 网络 拓 扑 。在 网络 运 行 过 程 中 当 网络 发 生 动 态 变 化 时 ， 用 一 个 分 布 式 的 拓 扑 控 制 算 法 （ＭＳ ） 响 采 Ｓ Ｓ以
（ Ｓ） Ｓ Ｓ和两连通且具有最小能量特性拓扑控制算法（ＭＳ 的处理过程， Ｍ ＢＳ ） 解决了在网络管理系统中对网络拓扑的如何进行动态
调整的 问 。利用该 算法能够有效地维护 网络的两连通 性和 最小能量特性 ， 题 满足机动通信 网络性能的优化要求 。
【 关键词】 扑控 制 Ｂ Ｓ Ｓ Ｓ 连通性 拓 ＭＳ ＭＳ 最小能量特性
２Ｓ Ｓ算 法 分 析 ＭＳ
首 先 创建 一个 新 的拓 扑 结 构 Ｇ．而 Ｇ 只 是 最 大 功 率 拓 扑 的 一 个 子 图 。Ｇ 除 了 具 有 连 通 性 外 ，而 且还 具 有最 小 能 量 特
性 ， Ｇ包 含 了 Ｇｍａ 即 ｘ中任 意 一 对 节 点 之 间 的 ” 短 ” 径 ， 最 路 这 里的” 最短 ” 指 分 组 经 过该 路 径 需 要 的功 率最 小 。 最 小 能 量 是