无线adhoc网络中基于节点位置的功率控制算法

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1、第31卷第1期电子与信息学报Vol.31No.12009年1月JournalofElectronics&InformationTechnologyJan.2009无线Adhoc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Adhoc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。P

2、CAP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Adhoc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)01-0201-05APowerControlAlgorithmBasedonPositionofNodeintheWirelessAdhocNetworksWenKaiGuoWeiHuangGuang-Jie(NationalAnti-

3、interferenceCommunicationTechnologyLab,Univ.ofElectron.Sci.&Tech.ofChina,Chengdu610054,China)Abstract:Inordertoreduceenergyconsumptionofnodesinthewirelessadhocnetworks,aPowerControlAlgorithmbasedonPositionofnode(PCAP)isproposed.Byanalyzingtherelationshipbetweenn

4、odes,theOptimizedNeighborSet(ONS)ofnodeisbuilt.PCAPusesdifferentpowercontrolpoliciesforroutingpackets,controlpacketsofMAClayerandotherdatapackets.PCAPalgorithmcanreducetheenergyconsumptionandguaranteetheconnectivityofnetwork.Thesimulationresultsindicatethatitcan

5、achievewellnetworkperformance,suchasthethroughputofMAClayer,droppedpacketsandendtoenddelay.Keywords:WirelessAdhocnetwork;Powercontrol;Positionofnode;Optimizedneighborset1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，但其使用了独立近年来，无线Adhoc网络的研究受到了广泛关注，在很控制信道，这使得网络资源

6、的使用并不充分。文献[4]采用算多典型的无线Adhoc网络应用中，由于重量和体积的限制，法CBTC(ConeBasedTopologyControl)提出了一个类似于网络节点配备的能量源通常都是有限的，设计高效的功率[1]Yao图的拓扑结构，能够较好地降低节点的传输功率。基于控制策略成为无线Adhoc网络设计中的核心问题之一。无网络层的功率控制策略主要通过功率路由来实现，功率路由线Adhoc网络中的能量保护策略和各个协议层密切相关，它是在路由选择机制中引入与能量消耗相关的权重因子。引入可以影响物理层的链路质量，影响MA

7、C层的带宽和频率复用权重因子后，节点的绝对能量消耗不再是最小能量消耗功率度，同时功率控制对网络层路由选择、传输层的拥塞控制及路由的唯一标准，最小能量消耗变为一种等效能耗的概念。应用层的业务质量等密切相关。目前，基于MAC层的功率控[5]目前这方面的典型研究有PAR(Power-AwareRouting)、制策略主要采用以下方法：降低富裕的发射功率、提高信号[6]MinimumBatteryCostRouting(MBCR)、Conditional的有效辐射、干扰消除、干扰避免等。文献[1]是该领域内较[7]Max-Mi

8、nBatteryCapacityRouting(CMMBCR)。新的研究成果，它采用的是VRTPC(Variable-RangeTransmissionPowerControl)方法，网络通过一种可变范围2基于节点位置的功率控制算法的传输功率控制，并利用最小生成树，降低节点能量的消耗2.1PCAP算法以及提高网络的业务负载能力，但