Ad Hoc网络功率控制MAC协议设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abc258qq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Ad Hoc网络技术是目前无线通信领域研究的热点问题。Ad Hoc网络无需固定基础设施的支持,具有组网方便快捷、可靠性高、灵活性强等优点,其应用越来越广泛。随着各种智能化、小型化、能量有限的无线终端的大量出现,推动了移动Ad Hoc网络的发展。媒体接入控制(MAC)协议的设计是Ad Hoc网络的关键技术之一,直接影响到网络的性能。由于Ad Hoc网络自身的一些特性,如无中心的网络结构、网络拓扑的动态变化以及终端能量有限等,使得MAC协议的设计面临许多富有挑战性的技术问题。传统的Ad Hoc网络中,节点采用统一的固定功率进行数据的传输,功率过小会造成网络的分隔,功率过大则会造成能量的浪费以及干扰的增加。因此采用功率控制技术,合理、有效地调整节点的发送功率对网络性能的提高具有重要意义。在Ad Hoc网络中采用功率控制技术的主要目标有两点,一是降低节点的能量消耗,延长节点和网络的寿命;二是通过调整发送节点的信号发射功率来提高信道的空间复用度,同时降低对邻近节点的干扰,最终提高整个网络的容量。本文对Ad Hoc网络MAC协议的设计进行了深入研究,从同时提高网络的吞吐量和能效的角度出发,提出了一种功率控制MAC协议(PC-MAC),协议中采用了物理层与MAC层的跨层设计,在物理层感知信号功率和干扰等信息,在MAC层的控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效地节省能量并且降低隐藏终端和暴露终端问题带来的影响,在数据接收的同时允许邻节点用满足条件的功率同时发送信息,提高了整个网络的空间复用度。本文用NS2网络仿真工具对PC-MAC协议进行了仿真,并与IEEE802.11DCF机制进行比较。仿真结果表明,使用PC-MAC协议的网络在吞吐量、能量效率和端到端延时等方面的性能都得到显著提高。
其他文献
随着3G通信的稳定发展和4G网络的出现,运营商之间的竞争越来越激烈,对计费系统的要求也越来越高,在线计费系统是运营商主推的当下较为流行的系统,它解决了传统计费方式高欠费
无线传感器网络(wireless Sensor Network,WSN)在军事国防、工农业、生物医疗、环境监测、抢险救灾及危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大的实用价值。对于大
主被动定位系统是对水下目标进行定位的测量设备,被动测量无需合作声信标,依靠被测目标的辐射噪声定位。而主动定位系统需要在水下目标上加装声信标,系统定位主要依靠对声信
随着纳米技术的飞速发展,集成电路的设计规模迅速增大,硬件设计作为集成电路设计流程的一部分,同样无法避免地变得日益困难起来。一方面,多级设计框架已经渐渐取代了传统平面设计
随着光纤通信技术的发展,数字光端机作为一种高效可靠的信号传输方式应用越来越广泛,其技术也越来越成熟。视频监控系统由于其直观、方便等特点,以及广泛的应用范围,近年来蓬
3G网络建设中,新型的建网核心思想是利用射频拉远技术。基于这一新技术,将传统的宏基站的基带处理单元和射频部分分离,分成基带处理和射频拉远两个单元,在两个单元之间采用光纤连
互感器是电力系统中最重要的测量设备之一,在电流/电压测量和继电保护中起着不可替代的作用。随着电力系统传输容量的不断增大及电压等级的不断提高,传统的电磁式互感器在绝缘