Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的功率控制與擁塞控制聯(lián)合優(yōu)化研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種無線、移動、自組織的網(wǎng)絡(luò),無需有線基礎(chǔ)設(shè)施的支持,也無需設(shè)置任何中心控制節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)間可以以多跳的形式完成通信,具有很強(qiáng)的抗毀性。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)靈活、快速建立等特點(diǎn)使其具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)主要依靠能量有限的電池供電,因此,如何通過有效的功率控制技術(shù)節(jié)約節(jié)點(diǎn)的能量,延長網(wǎng)絡(luò)壽命是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究中的一個重大課題。節(jié)點(diǎn)間通信所采用的無線信道受信號衰減、噪聲、干擾等多種因

2、素的影響,信道容量十分有限,而且隨著時(shí)間不斷變化,因此,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)更容易產(chǎn)生擁塞。功率控制技術(shù)可以調(diào)整鏈路的功率以及鏈路之間的干擾級,提高網(wǎng)絡(luò)中的信道容量,同時(shí)節(jié)約能耗,擁塞控制技術(shù)可以合理分配網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流,從而避免造成擁塞,提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,因此,功率控制和擁塞控制技術(shù)聯(lián)合研究是一項(xiàng)非常有意義的工作。
　　 本文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括如下幾個方面:
　　 一、雖然通過解決傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題可以使網(wǎng)

3、絡(luò)的吞吐量達(dá)到最大,但是并不能減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗,延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。本文在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題的目標(biāo)函數(shù)中引入能量消耗成本函數(shù),提出了“綠色”網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題,然后對問題進(jìn)行拉格朗日對偶分解,通過梯度投影法推導(dǎo)出了相應(yīng)的功率控制和擁塞控制聯(lián)合優(yōu)化算法,并對算法的收斂性進(jìn)行了分析。本文還通過Matlab仿真平臺來驗(yàn)證所提出的算法,并對算法的性能進(jìn)行分析,得出結(jié)論:本文提出的算法可以增大網(wǎng)絡(luò)吞吐量,減少節(jié)點(diǎn)能量消耗,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。

4、>　　 二、服務(wù)質(zhì)量保證是當(dāng)前Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究中的主要問題之一。本文在“綠色”網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題的基礎(chǔ)上引入傳輸契約,使得網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)橛脩籼峁┮欢ǖ姆?wù)質(zhì)量保證,并提出了相應(yīng)的功率控制和擁塞控制聯(lián)合優(yōu)化算法來解決此問題。本文還分析算法的收斂性,通過Matlab仿真平臺驗(yàn)證并分析算法的性能,得出結(jié)論:受傳輸契約限制的功率控制與擁塞控制聯(lián)合優(yōu)化算法可以使網(wǎng)絡(luò)為用戶提供一定的QoS服務(wù)質(zhì)量保證。
　　 三、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)