Ad Hoc网络功率控制的研究

论文摘要

无线移动自组织（Ad hoc）网络技术同传统的有线网络相比,借助于移动节点和无线通讯设备动态生成的新一代网络。其节点主要依靠电池供应,则节能和提高网络吞吐量成为其主要研究方向。本文的主要工作包括：对Ad hoc网络及其功率控制技术进行分析的基础上,深入研究无线Ad hoc网络功率控制所遇到的三个技术方面的问题：传输功率控制,功率路由,低功率模式,并重点对传输功率控制进行讨论,并提出一条新的由MAC层和网络层共同决定的功率控制方案,它完成两个功能,提高网络吞吐量,减小节点的能量消耗,在提高网络吞吐量的基础上减小各个节点的能量消耗。它的特点：首先对区域内的节点进行分类,同类节点使用相同的功率进行收发,此功率为相对功率,避免使用最大功率,这样可以减少各个节点的能量消耗,再次在不同类节点之间使用不同功率进行收发,以上亮点可以对于大面积节点来说,节点功率大小不同,避免要形成全通网络在整个区域使用最大功率,也可有双向链路消除隐藏终端的问题。另外对于此协议有较好的兼容性,多数协议要求网络具有全通性和双向链路。并且本文利用信道代理的方法简化协议难度,对于同类节点使用相同的功率相同信道不同类节点使用不同信道不同功率,不同类的节点信息交换通过信道代理完成。对节点的分类可以分为三种。一：节点大致均匀分布,可按区域分类,二：网络有关键节点存在,可按关键节点区分,减少瓶颈。三：存在聚集节点,可按堆密度区分。可以根据分类的不同可以有不同的结论,利用极限的思想,如果对于整个区域是一个群,那么全区域只有一个最大功率,如果每个节点都是一个群那么每个节点都是信道代理节点。本文采用第一种情况。最后通过使用OMnet++软件建立了一个从物理层到应用层的仿真模型,证明该协议可以很好地同现有的802.11的物理层和MAC层、AODV路由协议相结合,仿真发现该协议大大提高了网络性能.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 本文的主要内容
• 第二章 移动AD HOC网络
• 2.1 移动AD Hoc网络概述
• 2.1.1 移动Ad Hoc网络的定义
• 2.1.2 移动Ad Hoc网络的数学模型
• 2.1.3 移动Ad Hoc网络的体系结构
• 2.1.4 移动Ad Hoc网络的主要特点
• 2.2 AD HOC网络的特点及其研究方向
• 2.2.1 Ad hoc网络面临的特殊问题
• 2.2.2 Ad hoc网络的关键技术
• 2.2.3 与其它无线通信系统的比较
• 第三章 AD HOC网络的功率控制研究
• 3.1 AD Hoc网络的功率控制对网络性能的影响
• 3.1.1 功率控制对能量的影响
• 3.1.2 功率控制对网络连接的影响
• 3.2 功率控制的要求及其网络模型
• 3.2.1 功率控制的要求
• 3.2.2 网络模型
• 3.3 传输功率控制
• 3.3.1 从MAC层出发
• 3.3.2 节能MAC协议研究的发展趋势及面临的挑战
• 3.4 从网络层出发
• 3.4.1 网络层研究成果
• 3.4.2 从MAC层和网络层的内在联系出发
• 3.5 功率路由
• 3.6 低功率模式
• 3.7 性能比较
• 3.8 本章小结
• 第四章 一种多信道的分群的AD HOC网络的功率控制协议
• 4.1 功率控制协议的分类
• 4.2 协议的提出与概述
• 4.3 相关理论
• 4.3.1 问题定义
• 4.3.2 节点分布的描述
• 4.3.3 一种使用最小生成树分群的算法及其功率选择
• 4.4 信道代理
• 4.5 OMNET++仿真平台
• 4.5.1 OMNeT++仿真平台简介
• 4.5.2 OMNeT++仿真的建立和运行
• 4.6 模型实现
• 4.6.1 节点模型
• 4.6.2 信道控制模块
• 4.6.3 统计模块
• 4.6.4 模块拓扑
• 4.7 仿真场景
• 4.8 仿真结果与分析
• 4.9 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果