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一种新的无线Ad hoc网络群头生成算法
吴湛
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从网络安全的角度出发提出了一种新的群头选择算法，并结合相应的负载平衡措施改善该算法的性能。该算法以图论为理论背景，使用Kruskal算法求出无线Ad hoc网络拓扑结构的最小生成树，在最小生成树上生成群，确保群内结点间通讯的代价保持在一个较低的水平。该算法采取的负载平衡措施最大限度地延长了群头的生命周期，并可在新老群头交替时保持整个网络的稳定性。
关 键 词 群头; 选择算法; 无线Ad hoc网络
由于移动自组网具有动态的拓扑、有限的带宽及电池供电等诸多特性，导致路由在节点数目增多时开销增大，扩展性较差。分群是解决Ad hoc网络可扩展性的有效方法，如构建一个无线中枢结
构[1-3]，现有的分群算法分为两类：(1) 指定或计算节点的权值，根据权值的大小确立群头地位，具体的原则包括最小ID (Min ID)[4]、最大度(Max Dgr)[5]、最大能量[6]、最大稳定度[7]等；(2) 随机策略，所有节点公平竞争群头地位，如随机竞争[8]、基于支配集求解[9]等。
许多分群算法都有分群数目过多、群间重叠、分群效率低的问题。基于节点权值的分群算法中，任何在一跳范围内权值最大的节点都可以成为群头，群间重叠多，相邻群之间存在大量公共节点，重复的信息传递浪费了网络资源，每个节点在决定自己的身份之前需要等待相邻的具有更大权值的节点做决定，造成了分群过程的慢收敛[8]；采用随机策略，若允许群重叠，公共节点也可能很多；若不允许重叠，则可能会出现大量包含很少节点的群。
本文从网络安全的角度提出了一种新的群头选择算法，并结合相应的负载平衡措施来改善该算法的性能，确保群内节点间通信的代价保持在一个较低的水平。该算法采取的负载平衡措施可最大限度地延长群头的生命周期，并在新老群头交替时保持整个网络的稳定性。
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