Ad hoc网络节能问题研究

【摘要】： 移动Ad hoc网络(MANET)是由一组带有无线收发装置的移动节点所组成的多跳临时性自治系统。随着无线自组网应用越来越广泛、网络中的应用不断增加,电池容量的限制已经成为Ad hoc网络应用的瓶颈,能量问题的研究也逐渐成为Ad hoc网络技术研究中的热点。 Ad hoc网络MAC层节能协议是本文研究的重点。为了在MAC层实现节能,本文首先对Ad hoc网络中无线网卡的能耗模型进行分析和总结,并对影响节点能耗的主要通信因素进行研究,然后对目前研究中主要采取的节能机制进行分析和比较,了解各种机制的优点和不足。在此基础上,本文提出了一种基于IEEE802.11DCF的MAC层的节能协议。该协议采用单信道并结合了移动自组网MAC层功率控制和无线网卡关闭机制。网络中源节点进行发送功率控制,而其它节点则通过侦听信道判定是否应该休眠。该协议对协议的复杂性和节能效果进行了折中。同时,针对全互联的Ad hoc网络,本文提出了一种基于IEEE802.11PSM的节能协议,该协议利用全互联网络的特点,采用时序化发送机制。在NS2上进行的仿真实验结果两种协议都能有效地节省节点能量,延长Ad hoc网络的生存时间,具有良好的节能效果。 【关键词】：Ad hoc 能量节省 功率控制 无线网卡关闭机制
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 课题来源及研究背景7
• 1.2 国内外研究现状7-10
• 1.3 论文主要工作及结构安排10-11
• 第二章 Ad hoc网络能量问题11-20
• 2.1 Ad hoc网络概述11-14
• 2.1.1 Ad hoc体系结构11-12
• 2.1.2 Ad hoc网络特点12-13
• 2.1.3 Ad hoc网络应用13-14
• 2.2 Ad hoc网络节点能耗分析14-16
• 2.2.1 无线网卡工作模式及能耗14-15
• 2.2.2 影响节点能耗的通信因素15-16
• 2.3 Ad hoc网络主要节能策略16-20
• 2.3.1 网络层节能策略16-17
• 2.3.2 跨层节能策略17-18
• 2.3.3 MAC层节能策略18-19
• 2.3.4 其它节能策略19-20
• 第三章 MAC层节能研究20-29
• 3.1 Ad hoc网络MAC协议主要问题20-22
• 3.2 Ad hoc网络MAC协议的分类22-23
• 3.3 典型MAC节能协议23-27
• 3.4 典型协议比较27-29
• 第四章 结合关机机制和功率控制的节能协议设计29-49
• 4.1 节点传输范围29-30
• 4.2 无线网卡关闭机制的关键问题30-32
• 4.3 功率控制理论基础32-34
• 4.4 一种结合关机机制和功率控制的节能协议34-41
• 4.4.1 协议算法描述34-37
• 4.4.2 节点最小发送功率的确定37-38
• 4.4.3 协议特点分析38-41
• 4.5 协议仿真41-49
• 4.5.1 NS仿真平台41-44
• 4.5.2 仿真环境44-45
• 4.5.3 性能指标45-46
• 4.5.4 仿真结果及分析46-49
• 第五章 一种基于IEEE802.11PSM的改进协议49-57
• 5.1 IEEE802.11PSM49-51
• 5.2 协议基本算法51-52
• 5.3 时序化发送52-53
• 5.4 节能机制53-54
• 5.5 SPSM仿真分析54-57
• 5.5.1 仿真环境54
• 5.5.2 性能指标54
• 5.5.3 仿真结果及分析54-57
• 第六章 总结与展望57-58
• 6.1 工作总结57
• 6.2 进一步工作57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 攻读学位期间主要的研究成果63

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