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Ad Hoc网络具有节点能量有限，网络容量受限和拓扑结构高度动态变化等特点。拓扑控制策略通过调节节点的传输功率构建出具有某些特定属性(如：连通性、对称性、伸展性)的网络拓扑结构，同时达到减少节点能耗和增加网络容量的目的。随着Ad Hoc网络实际应用的不断拓展，Ad Hoc网络更多地是部署在三维空间中。由于节点密度和空间维度的复杂性，在大多数情况下，三维Ad Hoc网络无法保证强连通。目前已有的三维拓扑控制算法尚无法完全适用于网络不连通的情况。协作通信技术是能辅助拓扑控制技术以增强网络连通性的有效技术之一。本文研究不连通的三维Ad Hoc网络场景下的拓扑控制算法。借助协作通信技术对三维Ad Hoc网络进行拓扑控制，构建连通性增强、能耗减少和容量增加的网络拓扑结构，以保障和提升网络的性能。本文主要工作包括：首先，分析了三维Ad Hoc网络的复杂性和面临的挑战，阐述了拓扑控制技术的定义和意义。从拓扑控制优化目标的角度出发，对已有的三维拓扑控制算法进行分类，并指出这些算法存在的不足。发现现有的三维拓扑控制算法中网络是强连通的前提条件，限制了拓扑控制算法的适用范围。据此，提出一种增强连通性的三维拓扑控制算法(Connectivity-increasedTopologyControl，CITC)，该算法采用协作通信技术增强网络的连通性，能有效适用于初始不连通的三维网络场景。仿真实验表明CITC算法显著增强了网络连通性，同时节省了能耗和降低了干扰。接着，提出一种基于分簇的增加网络容量的三维拓扑控制算法(Clustering-basedConnectivity-increasedTopologyControl，CCITC)。该算法引入分簇思想，以减少网络中由于并发数据传输而造成的干扰，从而提升网络的容量。仿真实验表明CCITC算法在增强网络连通性和降低能耗的同时，网络容量获得了很大的提升。最后，对MATLAB仿真平台进行扩展，描述了网络场景生成模块和算法模块的实现方法，为实现本文的三维拓扑控制算法的仿真实验打下基础。