文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
无线Ad Hoc网络中能量有效的协议设计
姓名:高波
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:杨宇航
20051001
摘要点之间自组建立连接而形成的网络。近年来,由于其具有无需固定基础设备的支持而缭嚼丛揭鹧芯咳嗽缰校贫诘阌傻绯毓┑纾舜送ü嗵姆绞较嗷ネㄐ牛以如何节省能量消耗成为了一个非常重要的研究问题。为此本文着重讨论在无线缰锌悸悄芰啃实男樯杓扑龅降奈侍夂拖嘤Φ慕饩龇椒āV饕D谌莅法和联合考虑能量节省和功率控制的阈樯柚侍狻B畚牡牡谝徽率紫榷韵喙背景作了简单同顾,接着在第二到第五章针对每个问题进行了详细地讨论。总的来说,~个支配集满足这样的条件:图中的节点不是属于这个支配集,就是和文献中提出了创建的近似算法。然而这些算法不是有较差的近似比,就是有高息复杂度。在此算法中每个节点只需要一跳邻居的信息,而且在两个不超过三跳距离的拢坏阒手徽页鲆惶踝疃痰穆肪丁N闹兄っ髁舜怂惴ǖ挠旁叫圆⒎治隽怂法的性能。9抡媸笛楹推渌唇∕慕扑惴ㄏ啾冉希菊绿岢龅乃惴ň哂懈槭窃谖尴逜网络中应用最广泛的忝教宸梦士刂菩无线缡怯晌尴咭贫诘阍谖扌柚醒牍芾淼ピVС值那榭鱿拢ü诮构建移动通信网络的自组性、灵活性和快速性,无线的兴趣。在无线括:用分布式算法为无线绱唇ㄗ钚×ㄖ浼侍狻⒎治鯥的分布式协作函数梦士刂苹频哪芰啃屎筒煌男椴问柚枚訧榈哪芰啃实挠跋臁⑸杓颇芰拷谑〉腗层协议应该考虑的问题和解决方第二章对如何在无线缰杏梅植际剿惴ù唇ㄗ钚×ㄖ浼奈侍饨行了研究。近几年来,研究者提出由属于连通支配集中的节点创建虚拟骨干网来节省无线章绲哪芰肯暮吞岣咄绲男阅堋支配集中的某个节点相邻。而褪橇ǖ闹浼H欢绾窝罢易钚×。因此的时间和消息复杂度。论文第二章提出了一种新的分布式近似算法,此算法为无线绱唇ㄗ钚×ㄖ浼,简称为。此算法具有完全局部性,具有常数的近似比,而且具有的时间复杂度和南好的性能,从而能够节省更多的能量。议。榈姆植际叫骱为移动设备共享无线媒体提供一种基于竞争的分布式信道访问控制机制。然而,当设备是移动的或者是便携设备的时候,由丁这些设备通常是由电池供电,能量消耗成为了一
卟是不能充分利用空间,减个需要考虑的主要『廿狻R虼说谌轮黧Х治鼍臙率并且提出了一个数学模型来讨算割帮混合访闯机镧的能量效率。仿宾实验结果验证了数学模型的正确性。茬此基础畉槟芰啃实挠跋臁胁议除了为基于竞争的媒体访问模式规定了分布式阶作晌数耗J教峁┝顺莆6懒⒒痉窦狭拷谑∧J。然而猩缁肪持性诵衛榈腜模式时,仍然会造成大量的能量奈尴逜网络设计。在橹校个节点通过在窗海骸恐薪换豢刂瀑幌⒗捶植际降卮唇ㄒ桓龅鞫缺怼C扛鱿阒皇窃漏度表指示的规定时闯内苏醒过来发送或接收数据,完成数据传输后则进入睡眠状态来保存能量。使用这种机制,,从而在不造成网络的吞拐得飨韵陆档奶跫卤苊舛钔獾哪芰肯摹7抡媸笛楸砻鞅菊提出豹融议和文献中提出的其它擤议橙毙,可啦取得更好豹能量效率和吞吐议中,节点部是使用固定的最大传输功率盯进行控制信息,和数据的传输。这种采用固定摄大传输功率,‰。,传输有两个缺点:的距离如何,都采用最大的功率进行数据干等输,显然会造成能量的浪费。因此对节点实行功率控制玎以解决这晦方唾的犀题。在文献中对单跳环境下的能量节省ü唾络中联台能量节省和功率控制的协议一一鹣。率章首先提出了缁肪诚碌氖敝油叫椋缓笤诖送叫榈幕∩侠词斑联合能量节省和功率控制的协议。在狲议中每个周期分为辩个阶段:交换控制信息窗口阶段和数据传输阶段。在交换控制信息窗口期间,节点通过交换控制信息来估计传输数据实际需要使粆拇涔β省S氪送苯邮战诘憬约涸诮邮帐榈腄函数的能量效协议中基本访问机制、梦驶上,本章还研究了网络大小苤薪诘愕氖,平均数据包长度,初始竞争窗口大小和最大驯运次数对之步刮狝浪费。困此第四章提出狹,一个改进的能鬃有效的无线网络阈议,谚疵谧ㄎ;贗诘腜模式中存在的冲突、旁听涂障姓焯所造成的能量消耗。除此量。功率控制可以在增加网络容璧的情况谑〗诘愕哪芰肯摹3蘬少了相邻节点之问的并行传输,从电降低了网络的容量;另一个是不管节点之问实际点阁期睡眠的机制凸β士刂贫挤直鹱隽舜罅康墓ぷ鳎腔姑挥幸桓鑫饕榻ǘ嗵环境下的能量节省和功率控制联台起来考虑。论文第五章提出了一个单信道环境下,在多踺无线一个在无线多跳过程中可以容忍的最大噪声功率遴知给可熊造成冲突的相邻节点,以便他们可以决定上海交通大学博士论文一—
自己最大允许的发送功率,从而在影响邻居节点接收数据的情况下实现并行的数据传输。在控制信息窗口结束之后,节点根据在控制信息窗口中获得的信息来决定自己在数据传输阶段是否可队传输以及用多大功率传输。不能传输或者没有数据传输的节点则进入睡眠