题目：移动Ad hoc网络的复杂拓扑控制研究

近年来，复杂网络的研究蓬勃发展。刻画复杂网络结构统计特性主要有平均最短路径长度、聚类系数和度分布。具有较短平均最短路径长度和较高的聚类系数的网络称为小世界网络。网络度分布函数是幂律函数的网络称为无标度网络。相关研究表明：大量真实网络具有小世界/无标度网络拓扑。小世界网络拓扑中平均最短路径长度较短的特点，可以有效地降低网络中信息传递的路径长度。无标度网络则对随机节点故障具有较高的鲁棒性。移动Ad hoc网络是一种无网络基础设施的无线自组织网络。其网络拓扑控制问题至关重要，影响整个网络的各种性能。如果在移动Ad hoc网络拓扑构建和维护过程中根据复杂网络的拓扑特性来对网络拓扑结构进行优化(本文称之为复杂拓扑控制)，这将具有重要意义。本文研究内容是：移动Ad hoc网络的度分布、聚类系数和平均最短路径长度如何以及如何将移动Ad hoc网络拓扑优化后具有小世界效应和无标度特性。本文的主要研究贡献包括：(1) 从理论上对移动Ad hoc网络的度分布和聚类系数进行分析，并提出了移动Ad hoc网络的度分布和聚类系数计算方法。根据移动Ad hoc网络移动模型可推导节点空间概率分布，从而进一步计算得到移动Ad hoc网络的度分布和聚类系数。(2) 研究了移动Ad hoc网络是否具有小世界效应、度分布形态如何以及是否具有无标度特性等问题。对基于RWP和RPGM的各种移动场景下移动Ad hoc网络的平均最短路径长度、聚类系数和度分布进行研究，根据仿真试验结果得出了在大多数情况下移动Ad hoc网络并不具有小世界效应和无标度特性的结论。(3) 为了让移动Ad hoc网络具有小世界效应，提出了4种移动Ad hoc网络小世界拓扑控制算法：随机加边(RALL)、基于Kleinberg节点距离(RALLKD)、基于节点邻居跳数(RALLHC)和自适应按需加权长程节点选择算法(AOWLN)。算法摒弃了随机重连策略而采用符合移动Ad hoc网络特点的随机加边策略，并考虑节点移动性。采用仿真试验的方法证明了经过拓扑优化后网络模型具有小世界效应。(4) 分析了移动Ad hoc网络小世界拓扑控制算法RALL对网络拓扑结构优化之后可以增加网络的连通性，有效地减少了GRVC、GFG、GOAFR+等路由协议的平均最短路径长度、提高路由协议效率。(5) 为了让移动Ad hoc网络具有无标度特性，提出了移动无标度Ad hoc网络模型生成算法MSNMA和移动无标度Ad hoc增减演化网络模型生成算法MSNEMA。算法提出了符合移动Ad hoc网络特点的局域世界策略，并考虑节点移动性。采用了平均场的方法对MSNMA网络模型的度分布进行理论分析，证明了MSNMA网络模型是无标度网络模型。通过仿真试验得出MSNEMA网络模型度分布形态，验证其具有无标度特性。