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Ad hoc网络节点功率控制策略研究

作　者: 蒋邵平
导　师: 唐少先
学　校: 湖南农业大学
专　业: 农业推广
关键词: Ad Hoc网络节能策略传输时延 Enhance PSM
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 16次
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内容摘要

在Ad Hoc网络中,节点的能量只能靠便携式微型电池来提供,某些应用中一旦电量耗尽不能更换,所以要对网络中每个节点的能量利用率进行提升,尽可能的去降低能量消耗率,从而最大限度的延长网络生存周期。因此,节能问题成为Ad Hoc网络中所有协议层研究的关键之一。本文首先简单介绍了国内外有关如何降低Ad Hoc网络中节点的能量消耗率的研究现状,分析Ad Hoc网络中节能策略所面临的问题,并对MAC层和网络层的节能策略进行研究,分析其优缺点。然后对MAC层功率管理原理进行详细描述,从降低侦听率、降低冲突率以及能量的优化等三个方面来描述了MAC的功率管理策略的研究方向。在802.11 PSM工作模式的研究基础上,本文提出一种新的节能策略—802.11 Enhance PSM,此功率控制策略在ATIM帧信息交换时,可以实现在一个信标周期中数据包下行节点传送次数增加,并利用ATIM帧信息交换使节点能够根据数据包的数量来预测出数据到达节点的时间,从而在其对应的时间进行苏醒转换,避免了竞争周期,来达到降低能量消耗的目的。通过NS2平台的仿真与理论分析,证明Enhance PSM在减少传输延时以及提高网络生存时间方面比PSM有了很大的提高。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-16
  1 课题背景和研究意义  9-13
    1.1 Ad Hoc网络的发展  9-10
    1.2 Ad Hoc网络的特征  10-12
    1.3 Ad Hoc网络在实际生活中的应用  12-13
  2 国内外研究现状  13-14
  3 本文的主要研究内容  14
  4 论文结构和主要内容  14-16
第二章 AD HOC网络的能量控制策略  16-23
  1 AD HOC网络中的节能路由策略  16-20
    1.1 基于节点剩余能量的路由策略  16-18
    1.2 基于最小传送功率的路由策略  18-19
    1.3 基于拓扑控制的路由策略  19-20
  2 AD HOC网链路层的节能策略  20-22
    2.1 发送功率控制节能机制  20-21
    2.2 MAC层功率控制管理策略  21-22
  3 本章小结  22-23
第三章 AD HOC网络中MAC层功率管理原理  23-28
  1 MAC层功率管理策略  23-24
    1.1 降低侦听率  23
    1.2 降低冲突率  23-24
    1.3 能量的优化  24
  2 MAC层的功率控制模型  24-26
  3 AD HOC网络中基于能量优化的MAC协议  26-27
  4 本章小结  27-28
第四章 AD HOC网络中MAC层增强型节能机制ENHANCE-PSM  28-45
  1 无线网卡的工作模式及相应的能耗  28
  2 802.11 PSM节能机制  28-29
  3 增强型节能机制ENHANCE-PSM  29-36
    3.1 Enhance-PSM节能机制的描述  29-31
    3.2 Enhance-PSM中的数据结构  31-32
      3.2.1 邻居节点状态表  31
      3.2.2 节点状态表  31-32
      3.2.3 路由上路径上节点表  32
    3.3 Enhance-PSM算法的关键步骤  32-36
      3.3.1 节点进入发送数据状态算法  32-33
      3.3.2 接收节点处理ATIM_ACK帧状态算法  33-36
  4 ENHANCE-PSM时延性能分析  36-37
    4.1 noPSM模式  36
    4.2 PSM模式  36-37
      4.2.1 Enhance-PSM模式  37
    4.4 比较分析  37
  5 ENHANCE-PSM节能分析  37-42
    5.1 noPSM模式  38-39
    5.2 PSM模式  39-40
    5.3 Enhance-PSM模式  40-42
    5.4 比较分析  42
  6 仿真结果与分析  42-44
    6.1 仿真模型及性能参数  42-43
    6.2 仿真结果与评价  43-44
  7 本章小结  44-45
第五章总结与展望  45-47
  1 总结  45
  2 展望  45-47
参考文献  47-53
致谢  53-54
作者简历  54

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