【摘 要】
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在节点能量有限的Ad hoc网络中,如何降低节点的能耗、延长节点的工作时间是目前亟待解决的问题。目前提出的解决方案主要有数据链路层的功率管理和控制机制,以及网络层的以能
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在节点能量有限的Ad hoc网络中,如何降低节点的能耗、延长节点的工作时间是目前亟待解决的问题。目前提出的解决方案主要有数据链路层的功率管理和控制机制,以及网络层的以能量为路径长度指标的路由协议。由于这些方案大都基于无误码信道和无重传数据链路的假设,因此与现实的无线网络的实际情况并不一致,而且各层解决方案相互独立,所以并没有使能量有效性问题得到很好的解决。本文根据节点在不同状态下的能耗特性,建立了数学模型和仿真模型,并根据无线信道的高误码特性和IEEE 802.11链路层协议建立了基于可靠链路的数据传输模型,提出了以能量为指标的路径长度计算模型。在此基础上,提出了一种具有功率动态调节功能的节省能量的路由协议DPAEER。在路由建立过程中,DPAEER不仅将数据包在链路上可能消耗的能量作为该链路的代价,而且还采用功率调节机制为每条链路的节点分配发送功率,以使整条路径的能量消耗最小。在可靠传输层下,我们也提出了一种以能量为指标的路径长度计算模型,并相应地提出了在可靠传输层下的动态功率调节方法,以及对应的节能路由协议DPAEERT。虽然DPAEERT采用与DPAEER不同的功率调节方法,但同样是可以保证整条路径的以能量为指标的长度最短。DPAEER和DPAEERT都将功率控制机制和节能路由算法相结合,使用跨层优化的方法实现最大程度上节省了节点的能量消耗。最后我们在Qualnet仿真平台中实现了跨层功率控制机制,以及提出的节能路由协议DPAEER和DPAEERT,并通过大量的仿真实验和理论分析对其性能进行了系统的评价。
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