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正文摘录:

2007年第5期总第244无线自组网的功率控制与节能林碧娇，肖明波(厦门大学福建厦门361005)摘要：随着无线通信的目益发展，无线自组织网络正逐渐从军用扩大到民用等诸多领域。但是无线自组织网络一般由电池供电，由于提高电池容量的技术进步缓慢，功率控制是一个重要的研究课题。无线自组织网络中的功率控制机制研究主要集中在3个方面，即网络层功率控制、链路层功率控制以及混合功率控制。重点是从分层的角度对功率控制进行阐述，主要介绍了网络层及链路层的功率控制，并介绍了一些节能协议。跨层设计综合考虑了各层性能能更好地为功率控制与节能服务。关键词：无线自组织网；功率控制；节能；跨层设计中图分类号：TN915文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)05—045—03PowerControlandEnergySavingofWirelessAdHocNetworksLINBijiao，XIAOMingbo(XiamenUniversity，Xiamen。361005.China)Abstract：Withthedevelopmentofwirelesscommunications，wirelessAdHoenetworksarespreadingfrommilitaryareastolotsofcivilianareas.However，AdHocnetworksaresupportedbybatteries，andbatterytechnologyofimprovingcapacityprogressesslowly，powercontrolenhencementisanimportantissue.ResearchesonPowercontrolcanbeconcentratedasfol—lows：powercontrolofNetworklayer，powercontrolofMAClayerandhybridpowercontr01.Thetextplaysemphasisonthepowercontrolofeachlayer.mostlyintroducespowercontrolofNetworklayerandMAClayer.Moreoverthetextpresentssomeenergysavingprotocols.Thecrosslayerdesigntakesaccountoftheperformanceofeachlayer，mayprovidesbetterserv—icesforpowercontrolandenergysaving.Keywords：AdHoenetworks；powercontrol；energysaving；crosslayerdesign1引言无线自组织网由一组带有无线收发装置的移动节点组成，是一个多跳临时性无中心网络，可以在任何时刻、任何地点快速构建起一个移动通信网络，并且不需要现有信息基础网络设施的支持，网中的每个终端可以自由移动，地位相等“J。随着无线通信的日益发展.无线自组织网络正逐渐从军用扩大到民用等诸多领域。但是在无线自组织网中，节点的能量有限，一般利用电池来提供能源，与普通的网络设备使用电源线供电有着显著差异。而且在当前技术条件下，电池的容量每10年只能提高约20％左右n]。因此，对于无线节点来说，电池能量是一种宝贵的资源，功率控制问题是一个重要的研究课题。具体来说，研究AdHoe网络中的功率控制问题的主要目标是降低节点的能量消耗，延长节点和网络的寿命；调整节点的发射功率，减少对邻居节点的干扰，提高网络的吞吐量。通常这两个目标是收稿日期：2006—07—29相辅相成、不可分割的。功率控制是一个非常复杂的问题，涉及到无线网络协议栈的各个层。在提高电池容量的技术没有取得突破性进展前，减少无线终端的能量消耗是一个现实可行的途径。事实上，即使电池容量足够大，也应该采取措施来减少节点的能量消耗来提高网络的安全性，减少节点问的干扰，增加吞吐量。目前，关于Adhoc网络中的功率控制机制与节能协议的研究一直都在进行，已经提出了多种功率控制协议和节能协议。本文主要对各层的功率控制机制和节能协议进行相关探讨。2功率控制与节能无线自组网协议栈可分为5层，自下而上分别为：物理层、MAC层、网络层、传输层和应用层。功率控制不仅影响物理层的链路质量和MAC层的带宽和空间重用度，还影响网络层的可选路由和转接跳数和传输层的拥塞事件。因此功率控制和各协议层都密切相关。而AdHoc网络中的功率控制机制研究主要集中在3个方面，即网络层功率控制、链路层功率控制以及混合功率控制。这里，45