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无线Ad+hoc网络中基于节点位置的功率控制算法

更新时间：2019-08-05 10:44:24 大小：319K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：功率控制 下载积分：0分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘 要：为了降低无线Ad hoc 网络中节点的能量消耗，该文提出了一种基于节点位置的功率控制算法(PCAP)。

PCAP 算法通过分析节点间的位置关系，建立节点的优化邻居集合，并对路由层报文、MAC 层控制报文和其它数

据类报文使用不同的功率控制策略。PCAP 算法在保证网络连接性的同时能降低网络能量消耗，计算机仿真表明，

PCAP 算法在MAC 层的吞吐量、MAC 层丢包、端到端时延等方面取得较好的性能表现。


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第31 卷第1 期  
2009年1月  
电 子 与 信 息 学 报  
Vol.31No.1  
Jan. 2009  
Journal of Electronics & Information Technology  
无线Ad hoc 网络中基于节点位置的功率控制算法  
文
凯
郭
伟
黄广杰  
(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 成都 610054)  
摘 要：为了降低无线Ad hoc 网络中节点的能量消耗，该文提出了一种基于节点位置的功率控制算法(PCAP)。  
PCAP 算法通过分析节点间的位置关系，建立节点的优化邻居集合，并对路由层报文、MAC 层控制报文和其它数  
据类报文使用不同的功率控制策略。PCAP 算法在保证网络连接性的同时能降低网络能量消耗，计算机仿真表明，  
PCAP 算法在MAC 层的吞吐量、MAC 层丢包、端到端时延等方面取得较好的性能表现。  
关键词：无线Ad hoc 网络；功率控制；节点位置；优化邻居集合  
中图分类号：TN915  
文献标识码：A  
文章编号：1009-5896(2009)01-0201-05  
A Power Control Algorithm Based on Position  
of Node in the Wireless Ad hoc Networks  
Wen Kai  
Guo Wei  
Huang Guang-Jie  
(National Anti-interference Communication Technology Lab, Univ. of Electron. Sci. & Tech. of China,Chengdu 610054, China)  
Abstract: In order to reduce energy consumption of nodes in the wireless ad hoc networks, a Power Control  
Algorithm based on Position of node (PCAP) is proposed. By analyzing the relationship between nodes, the  
Optimized Neighbor Set (ONS) of node is built. PCAP uses different power control policies for routing packets,  
control packets of MAC layer and other data packets. PCAP algorithm can reduce the energy consumption and  
guarantee the connectivity of network. The simulation results indicate that it can achieve well network performance,  
such as the throughput of MAC layer, dropped packets and end to end delay.  
Key words: Wireless Ad hoc network; Power control; Position of node; Optimized neighbor set  
1 引言  
道分为控制信道和数据信道，网络资源的预约通过控制信道  
来完成，可大幅度降低数据信道上的冲突，但其使用了独立  
控制信道，这使得网络资源的使用并不充分。文献[4]采用算  
法CBTC(Cone Based Topology Control)提出了一个类似于  
Yao图的拓扑结构，能够较好地降低节点的传输功率。基于  
网络层的功率控制策略主要通过功率路由来实现，功率路由  
是在路由选择机制中引入与能量消耗相关的权重因子。引入  
权重因子后，节点的绝对能量消耗不再是最小能量消耗功率  
路由的唯一标准，最小能量消耗变为一种等效能耗的概念。  
目前这方面的典型研究有PAR(Power-Aware Routing)[5]、  
Minimum Battery Cost Routing (MBCR)[6]、Conditional  
Max-Min Battery Capacity Routing(CMMBCR)[7]。  
近年来，无线Ad hoc网络的研究受到了广泛关注，在很  
多典型的无线Ad hoc网络应用中，由于重量和体积的限制，  
网络节点配备的能量源通常都是有限的，设计高效的功率  
控制策略成为无线Ad hoc网络设计中的核心问题[1]之一。无  
线Ad hoc网络中的能量保护策略和各个协议层密切相关，它  
可以影响物理层的链路质量，影响MAC层的带宽和频率复用  
度，同时功率控制对网络层路由选择、传输层的拥塞控制及  
应用层的业务质量等密切相关。目前，基于MAC层的功率控  
制策略主要采用以下方法：降低富裕的发射功率、提高信号  
的有效辐射、干扰消除、干扰避免等。文献[1]是该领域内较  
新的研究成果，它采用的是VRTPC(Variable-Range  
Transmission Power Control)方法，网络通过一种可变范围  
的传输功率控制，并利用最小生成树，降低节点能量的消耗  
以及提高网络的业务负载能力，但实现较为复杂。文献[2]  
是通过发送忙音信号来指示当前信道的占用情况，降低网络  
冲突，提高系统的吞吐量。文献[3]采用了双信道策略，将信  
2 基于节点位置的功率控制算法  
2.1 PCAP算法  
根据无线传播相关理论，在节点间采用保证正确接收的  
最小功率进行通信时，若让数据传送方向上的更多节点参与  
到数据的中继传输中，则能降低传输数据的能量消耗。基于  
上述思想，本文提出一种基于节点位置的传输功率控制算法  
——PCAP(Power Control Algorithm based on Position of  
the node)，该算法以IEEE802.11 协议为基础，通过节点位  
置信息，调整节点的发射功率，以去掉部分非功率高效的邻  
2007-06-22  
2007-11-15  
收到，  
改回  
国家自然科学基金(60472052,10577007)，新世纪优秀人才支持计划  
和通信抗干扰技术国防科技重点实验室基金(514340201 05ZS04)资  
助课题  

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