無線自組織網(wǎng)絡(luò)功率控制技術(shù)研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(luò)是一種沒有基礎(chǔ)設(shè)施的多跳網(wǎng)絡(luò)。它具有快速組網(wǎng)、部署靈活、成本低等優(yōu)點(diǎn)，正越來越廣泛地應(yīng)用于戰(zhàn)場、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急通信等場合。無線自組織網(wǎng)絡(luò)無中心、分布式的特點(diǎn)為它帶來了部署方便快捷的有點(diǎn)，也帶來了一些技術(shù)挑戰(zhàn)，功率控制技術(shù)就是其中的一個(gè)。無線自組織網(wǎng)絡(luò)功率控制技術(shù)從各個(gè)層次影響網(wǎng)絡(luò)多個(gè)方面的性能，比如連通度、網(wǎng)絡(luò)沖突、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)吞吐量等等。本文設(shè)計(jì)了兩種使用多個(gè)正交信道的功率控制技術(shù)。
　　本文設(shè)計(jì)了一種帶沖突抑

2、制的多信道功率控制（Multi-Channel Power Control protocol with collosion decline，MCPCCD）協(xié)議。MCPCCD協(xié)議采用1+N的信道模式，即1個(gè)控制信道和N個(gè)數(shù)據(jù)信道的工作模式。MCPCCD協(xié)議將節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率分成N個(gè)不同的等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)N個(gè)數(shù)據(jù)信道，某個(gè)功率水平的信號(hào)只能在其對(duì)應(yīng)的信道上傳輸。這種不同功率水平對(duì)應(yīng)不同信道的做法能有效避免大功率節(jié)點(diǎn)干擾同一信道上的小功率節(jié)點(diǎn)。另外

3、MCPCCD協(xié)議還引入沖突抑制機(jī)制，當(dāng)一對(duì)節(jié)點(diǎn)正在通信時(shí)，它周圍的其他節(jié)點(diǎn)并不會(huì)退避，而是仍然可以在控制信道上協(xié)商通信功率和信道選擇，只是當(dāng)即將發(fā)生的通信會(huì)干擾到其他節(jié)點(diǎn)時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)可以發(fā)出 OTS（Object-to-Send）幀拒絕其接入信道。這種做法進(jìn)一步提高了空間復(fù)用度，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。仿真結(jié)果顯示，相比于DCA-PC協(xié)議，MCPCCD協(xié)議網(wǎng)絡(luò)吞吐量有明顯的提高。
　　本文還設(shè)計(jì)了一種分布式的多信道功率控制（Distri

4、buted Multi-channel Power Control，DMCPC）算法。該算法結(jié)合了信道分配，為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)主信道（primary channel），節(jié)點(diǎn)在主信道上接收消息，當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須切換到目的節(jié)點(diǎn)的主信道上。這是一種靜態(tài)的算法，節(jié)點(diǎn)一旦被分配了某個(gè)信道，就一直將其作為主信道，直到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，觸發(fā)了DMCPC算法，重新調(diào)整發(fā)射功率并分配信道。DMCPC算法中功率控制的目的是控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，盡量使可用正交