自由空间光通信网络拓扑形成及路由算法研究课程设计.docx

兰州交通大学
课程设计

中文题目：自由空间光通信网络拓扑形成及路由算法研究
英文题目：FreeSpaceOpticalCommunicationNetwork
TopolopyFormationandRoutingAlgorithmResearch

课程：现代传输技术
学院：电子与信息工程学院
专业：通信工程

摘要
自由空间光通信（freespaceopticalcommunicationFSO）是一种采用红外激光承载高速信号的无线传输技术，具有成本低、容量大、设计简单、接入方便等优势。FSO网络既具有传统移动AdHoc网络的自组织性、独立组网能力、无中心抗毁性强等优点，又能利用FSO高质量的定向无线传输特性，实现网络物理层的收发控制。因此，在无线通信领域，FSO网络技术受到了越来越多的关注。
本文在研究传统移动AdHoc网络拓扑及路由的基础上，结合当前FSO网络技术发展前沿，深入研究了FSO网络的初始化算法。主要分析了一种分布式拓扑形成算法，它通过迭代建立连接，直至形成一颗树形拓扑结构，目的是在军事应用中提供快速连通性。本文对该算法在VisualC++环境下进行模拟与仿真，并对其结果进行分析，提出改进方案，最终得到了最优拓扑。在此基础上又提出了一种有效的路由算法，并进行了图解说明。最后通过对算法的正确性论证，得出对于度受限的FSO网络初始化，自下而上最小度生成树算法是首选方法。

关键词：自由空间光通信，初始化算法，生成树，路由算法

Abstract
Freespaceopticalcommunication（FSO）iswirelesstransmissiontechnologythatsignalconveybyinfraredlaser,Ithaslowcostbutgreatcapacityitisdesignedtobesimpleandexpedientlyaccessed.FSOnetworkhasthesameadvantageswithtraditionalmobileAdHocnetworkself-organization,independentnetworkingcapacity,nocenter,andinvulnerability,alsotakingadvantageofFSOwirelesstransmissioncharacteristicsofhigh-qualitydirectionalforphysicallayertransceiverscontrol.Ithasattractedmoreandmoreattentioninwirelesscommunication.
Inthispaper,basedonthestudyoftraditionalMobileAdHocnetworktopologyandrouting.Combinedwiththecutting-edgedevelopmentofthecurrentFSOnetworktechnology,FSOnetworkinitializationalgorithmisresearcheddeeplyMainlyanalyzesadistributedtopologyformationalgorithm,whichformaconnectedtopologybyiterations.Thisalgorithmisdesignedtoensure“fastconnectivity“ratherthanoptimizingothermetrics.ThesimulationenvironmentisimplementedinVisualC++,buttopologyobtainedisnotideal,Thispaperproposestheimprovementprogramandeventuallyobtaintheoptimaltopology.Alsoproposedanefficientroutingalgorithm,andhadillustratedinstructions.Finally,proofofcorrectnessofthealgorithm,Thebottom-upMinimum-DegreeSpanningTreealgorithmisafirstsolutionfortheinitialconfigurationofDegree-constrainedFreeSpaceOptical（FSO）networks.

Keyword：FreeSpaceOpticalcommunication，Initializationalgorithm，