基于遗传算法的Ad Hoc网络功率控制机制

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AdHoc网络又称为多跳无线网络(Multi-HopWirelessNetwork),是一种特殊的无线移动通信网络。AdHoc网络中所有节点的地位平等,无需设置任何中心控制节点,具有很强的抗毁性。 网络中的节点不仅具有普通移动终端所需的功能,而且具有报文转发能力。当通信的源节点和目的节点不在直接通信范围之内时,它们可以通过中间节点转发报文进行通信。有时节点间的通信可能要经过多跳(Hop)才能到达目的地,这是AdHoc网络与其他移动通信网络的最根本区别。 AdHoc网络内的移动节点一般需要依靠电池提供能量,网络的寿命受到电池容量的限制。如何有效利用节点的电池能量,提高网络容量成了AdHoc网络研究热点。 功率控制机制通过调节网络中节点的发射功率,控制网络的拓扑结构,能有效的节省节点的能耗,提高网络的吞吐量。 目前国内外学者提出了许多功率控制算法,实现了单个目标条件下的功率控制功能。然而网络中的节点到底应该用多大功率来发送是一个比较复杂的问题,往往受到多个约束条件的制约,需要实现多个控制目标。 在多约束条件和多目标要求下,功率控制问题属于NP难的问题。遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)是具有全局搜索能力和潜在的并行性的启发式算法。遗传算法具有较强的鲁棒性,计算过程简单,能很好地解决在多约束条件下最优解搜索,是用于解决NP难问题的有效途径。 本文基于遗传算法解决了多约束条件下AdHoc网络功率控制问题,建立了功率控制的体系结构,并在NS仿真平台上给出了仿真结果。 仿真实验表明,基于遗传算法的AdHoc网络功率控制机制实现了节省节点能耗,延长网络寿命,提高网络吞吐量的控制目标。
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