1、無線網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前信息領(lǐng)域中的新研究熱點，具有廣泛的應(yīng)用前景。在較受關(guān)注的無線網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為21世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一，由大量傳感器節(jié)點組成，通過節(jié)點收集、處理和傳輸來自物理世界的數(shù)據(jù)，為促進人類生產(chǎn)、改善生活質(zhì)量提供服務(wù)。在無線移動互聯(lián)網(wǎng)中，WiMAX作為寬帶無線接入的新興技術(shù)，使用大量中繼節(jié)點來覆蓋用戶并中轉(zhuǎn)信號，為用戶提供隨時隨地高速接入互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，具有加強信號功率、減少信號衰減的作用，改善了用戶所收到的信號質(zhì)量。節(jié)點

2、作為這些無線網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，其部署方式?jīng)Q定了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。本文旨在設(shè)計優(yōu)化的節(jié)點部署方案，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本。主要研究工作包括:
　　(1)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，任務(wù)區(qū)域邊界的存在導(dǎo)致“邊界效應(yīng)”，影響網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和連通性能。針對此問題，本文首先分析研究邊界附近節(jié)點的位置關(guān)系，然后基于此位置關(guān)系提出無邊界效應(yīng)部署算法GRLD，使用較少節(jié)點實現(xiàn)對任務(wù)區(qū)域的完全覆蓋和網(wǎng)絡(luò)連通。理論分析和仿真結(jié)果表明，算法GRLD部署

3、的網(wǎng)絡(luò)能覆蓋任意形狀區(qū)域，滿足常用連通覆蓋半徑比值(rc/rs≥0.54)下的網(wǎng)絡(luò)連通性。相對于已有的典型確定性部署算法，GRLD能保證對區(qū)域的無邊界覆蓋和網(wǎng)絡(luò)連通，具有較好的部署效率。
　　(2)在能量受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點的移動能耗約為感知和傳輸數(shù)據(jù)能耗的10至100倍。節(jié)點的移動將導(dǎo)致節(jié)點能耗過大，導(dǎo)致其過快“死亡”，縮短網(wǎng)絡(luò)生命周期。針對此問題，本文設(shè)計移動節(jié)點部署算法，在保證目標(biāo)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)連通的同時，降低節(jié)點的移動能耗

4、。通過定義最小移動代價的節(jié)點部署問題，證明問題難度。接著分別針對特殊場景和一般場景，設(shè)計了基于分配問題的擴展匈牙利算法、基于團劃分的Basic算法和基于目標(biāo)Voronoi圖的TV-Greedy算法解決覆蓋問題。基于最小歐幾里得樹提出ECST-H算法，解決連通問題。理論分析和模擬結(jié)果表明，算法能以較低的時間和空間復(fù)雜度，用較少的節(jié)點移動代價實現(xiàn)對目標(biāo)的覆蓋和全網(wǎng)連通。
　　(3)在WiMAX網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)發(fā)送功率和信道數(shù)目一定時，用戶接

5、入鏈路的傳輸速率直接取決于用戶到中繼的距離。本文研究如何部署較少中繼，滿足用戶到中繼距離的要求，從而保證用戶的數(shù)據(jù)速率。通過將該其轉(zhuǎn)化為最少團劃分問題，基于用戶鄰居信息提出啟發(fā)式算法MAXDCP，接著考慮用戶地理位置信息，設(shè)計算法GEOCP。理論分析和模擬結(jié)果表明，相對于已有算法，算法MAXDCP和GEOCP的時間復(fù)雜度低，能使用更少中繼保證用戶的數(shù)據(jù)速率要求。
　　(4)在移動WiMAX網(wǎng)絡(luò)中，用戶在固定中繼的覆蓋區(qū)域之間移動，

6、加重了沿途中繼站的負載，影響信號中轉(zhuǎn)質(zhì)量。針對此問題，本文提出最少移動中繼部署問題MMRP，使用移動中繼作為臨時中繼，對固定中繼進行巡邏，減少固定中繼在繁忙時期的負載。通過將MMRP轉(zhuǎn)化為點不相交的最少路徑覆蓋問題，分別基于圖的遍歷、最大匹配和最大流思想設(shè)計算法。理論分析和模擬結(jié)果表明，所提出的算法具有低復(fù)雜度，能夠以較少移動中繼滿足對固定中繼巡邏的要求，有效緩解WiMAX網(wǎng)絡(luò)中固定中繼的負擔(dān)。
　　綜上所述，本文針對無線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)