1、综合实习笔记2008 年 12 月 10 日在确定题目是研究在无 GPS 条件下 ad hoc 网络中各节点的相对定位之后，明确自己需要研究的事在 ad hoc 网络中的一种相对定位算法 SPA。关于 ad hoc 网络自己所了解的并不多。实习要求是根据给定的英文文献为基础。将文献大体看了一遍之后，上面对 ad hoc 网络描述并不详尽，于是在百度百科中查询 ad hoc 网络相关资料。得知 1991 年 成 立 的 IEEE802.11 标 准 委员 会 采 用 了 “Ad hoc 网 络 ”一 词 来 描 述 这 种 特 殊 的 对 等 式 无 线 移 动 网 络 。关 于 ad hoc
2、网 络 中 各 节 点 的自身定位可以单纯地使用 GPS(GlobalPo sitioningS ystem)方式。而且目前的应用也大多基于 GPS 定位。要研究 SPA 算法，必定要先了解其提出的原因。SPA 算法是基于相对定位，而 GPS 是基于绝对定位，SPA 算法是为了弥补 GPS 定位技术的不足。关于 GPS 定位在 ad hoc 网络定位技术中的劣势。英文文献中给出了如下解释：1.GPS 的相关基础设施或者无法使用 GPS。2.GPS 在有些极端或偏远地区信号太弱。3.有各种原因导致的 GPS 设备出现故障无法运行。4.为所有网络节点安装 GPS 接收器都会受到成本、功耗、扩展性等
3、问题的限制。甚至在某些场合可能根本无法实现,因此必须采用一定的机制与算法实现结点的自身定位。绝对定位算法也依赖于网络的基础设施或者依赖于具有GPS等特殊定位方式的锚节点，并对网络部署有特定要求，从而可能受限于传感器成本和网络应用环境等原因无法适用于某些实际应用。相比之下，相对定位算法有着更好的适用性，它不要求在Ad hoc网络中配置中心节点，仅仅要求每个节点具备测距功能即可。这就体现了相对定位的优点。查阅了相关资料和英文文献之后，逐步了解了GPS定位技术的不足和SPA算法提出的原因。2008 年 12 月 27 日这一阶段进行 SPA 算法的具体研究，研究基于老师给定的英文文献资料，在通读文献
4、之后，大体的了解到 SPA 算法的分析，定位过程。该算法假设每个网络节点配置了ToA 测距设备用于获得节点之间的距离信息。该算法的定位过程分为:本地局部坐标系(LocalC oordinateS ystem)建立过程和网络全局坐标系(Network Coordinate System)建立过程。于是确定的研究的重点。本地局部坐标系建立过程如下:1、每个节点探测其单跳(one-hop)距离内的所有邻居节点集Ki，并测量与Ki中每个节点的距离值，得到距离值集合。最后每个节点发送其Ki和Di信息给其单跳距离内的所有节点。2、每个节点建立以其为原点的坐标系，并根据收集到的邻居节点距离信息计算其K中的每
5、个节点在此坐标系中的坐标值。网络全局坐标系建立过程如下:选择网络中密度最大处的一组节点作为建立网络全局坐标系统的参考点(称为location reference group)，并在其中选择连通度最大的一个节点作为网络全局坐标系统的原点。然后进行各个局部坐标系的相互合并，构建网络全局坐标系。合并过程包括局部坐标系的方向变换和被合并局部坐标系节点坐标的重新计算两个过程。2009 年 1 月 5 日在研究了SPA算法的系统模型和算法分析之后，发现其算法的实现需要有很多要求，比如说要求节点的低移动性，节点功率的大小以及节点连通度之类。都有苛刻的要求。除此之外，SPA算法还存在诸多劣势，因为所有节点都需
6、要参与坐标的建立和变换计算，所以SPA的通信开销与节点数量几乎呈指数比。所以意识到算法有很多局限性，并且许多问题亟待解决，在将来的研究中，可以对其进行优化。相对定位算法局限于节点静止或者位置变动不频繁的网络环境中，当节点域内的主节点位置发生变动时，该节点域内节点的坐标都必须重新更新;而最差的情况是，当全局坐标系的原点节点位置变动将会造成整个网络节点的重新定位。为了使相对定位算法更适应于节点位置变动条件下的定位应用，有效降低在节点位置发生变化时所需的定位开销，需要更进一步的研究。济南大学信息科学与工程学院班级：网络 0601 姓名：寇延震 学号：200612080172010 年 1 月 8 日
