一种移动自组网动态功率控制方法

合适 的功率进 行 数据 传输 ， 效地 使 用节 点 能量 ， 有 延长 网络 的寿命 ， 就成 为 研究 中的一 个重 要 问题 ，
它 涉 及 到 ＭＡＮＥ 协 议 栈 的 各 个 层 。 Ｍ ＡＮＥ Ｔ Ｔ
图 １ 双 线 地 面 传 播 模 型 示 意 图
功率 控制 的 主要 目标 包括 ： 降低节 点 的能耗 ， 延长 节点 和 网络 的寿命 ； 整 节点 的发 射 功率 ， 少对 调 减 邻 节 点 的干 扰 ， 高 网络 的 吞 吐 量 。本 文 提 出一 提 种 交 互式 的链 路 层 功 率 控 制 方 法 （ 作 Ｉ Ｃ— 记 ＭＡ ＴＰ ， Ｃ） 在通 信 过 程 中监 视 接 收 信 号 功率 强 度 ， 动
直 射信 号强 度 Ｅ Ｉ ＯＳ和 反 射信 号 强 度 Ｅ 叠 加 形 ｒ
成。
（ ． ５ × １ 。 ， 出 网 络 节 点 在 不 同通 信 半 ３ ６ ２ ０ ｗ） 得
径 内正确 传送 数据 包 所需 的最 小 Ｐ ， 设 定 不 同 并
收 稿 日期 ： ０ ９ ８ ２ ２ ０ —０ ６ 作者简介 ： 冬梅 ， ， 级实验师 ， 卢 女 高 主要 从 事 电 子 电 气 方 面 的 教 学 和 科 研 工 作 。 ３１
此 外 在 城 市 地 区 ， 波 经 反 射 、 射 到 达 接 收 电 散
态、 对称地 调 整发 送功 率 ， 在保 证 通信 质量 和 网络
性 能 的 前 提 下 ， 省 发 送 功 率 ， 升 网 络 的 可 用 节 提
性 。 Βιβλιοθήκη 端 时 ， 解 为通过 各 个路径 到 达 的多个 散射 分量 ， 分
ＴＮ９ ５ １ 文 献 标 志 码 Ａ 文 章 编 号 １ ７ — ８ ０ （ ０ ０ ０ ６１ １ ０ ２ １ ） １—０ ３ — ０ ０１ ５ 中 图分 类 号
在 移 动 自组 网 （ ＡＮＥ 中 ， 节 点 长 期 分 Ｍ Ｔ） 各 布 式 独 立 运 行 ， 携 带 的 能 量 有 限 ， 此 如 何 选 择 所 因
息 （ 增 大发送 功率 级 、 小发送 功率 级及 不改变 含 减 功率 级这 三种选 项 ） 返 回给发送 方 。基本 的通告 ，
武汉 船舶 职业技 术学 院学报
的功率级 如下 ：
２１ ０ ０年第 １期
位和第 １ ４位 （ ｏ ｒＭ ａ ａ ｅ ｎ ｉ Ｐ ｗｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔＢｔ和 Ｍｏｅ ｒ
１ 第 １级 ， ０ ０ ， 大 通 信 半 径 １ ９ ） Ｐ 一 ． １Ｗ 最 ０
ｍ ；
Ｄ ｔ ｉ 进 行 了新 的定 义 ， 其 携 带功 率 调 控信 ａａＢｔ ） 使
无 线 信 道 与 信 号 功 率
１ １ 无 线 信 道 的传 播 特 ・ ． 陛
各个 分量 具 有不 同 的相 位 ， 能 在 某 处 各 分 量 强 可 度叠 加 ， 而相 邻很 近 的位 置各 分量 强度 彼此 消减 ， 因此 在很 短 的距 离 内 ， 号 强 度 可 能 发 生 很 大 的 信
会造 成 临时 的链路 断 裂 。
１ ２ 节 点 的 功 率 级 设 定 ．
方 到 接受方 的一 条 直 射路 径 ， 一 条 由地 面 反 射 和
到接 收方 的反 射 路径 ， 中信号 总 强度 Ｅ Ｔ 由 其 ＴＯ
根据 公式 １ 取 ｈ 一ｈ 一１ ５ｍ， ， ＝Ｇ ＝ １ ， ， ． Ｇ ＝ ，＝ ， ＝ ＝ Ｐ 等于 正确 接 收数据 包 所需 最小 功率 Ｒ ｈ ｅｈ ， ｘＴ ｒｓ
工 程技 术
武汉 船舶 职 业技 术学 院学报
２１ ０ ０年第 ｌ期
一
种 移 动 自组 网 动 态 功 率 控 制 方 法
卢 冬梅
（ 汉船 舶职 业技 术 学院 实训 中心 ， 北武 汉 武 湖
摘 要
４ ０５ ） ３ ０ ０
在 复 杂 多 变 的 无 线 信 道 中 实 施 移 动 自组 网应 用 ， 个 首 要 的 问 题 就 是 节 能 。本 文 提 出 基 于 信 号 强 度 的 链 路 层 一
此 传播 模 型的 接收 功率 用公 式 １表示 。
Ｐ ｄ）一 Ｐ Ｇ， （ Ｇ
‘
（） １
其 中 Ｐ 、 别是 发送 功率 和接 收 功率 ， Ｐ 分 Ｇ、 Ｇ 分 别是 发送 天 线 和接 收 天 线 的增 益 ， ｄ为 传 输 距离 ， ｈ ｈ 、 分 别是 发送 方 和接 收方 的天 线高 度 。
突 变 ， 种 效 果 被 称 为 Ｒａ ｌｉｈ衰 落 ｌ ， 重 时 这 ｙｅｇ 】 严 ］
在无 线信 道 中 ， 射 、 射 的影 响不 可 忽 略 ， 反 折
在 距 离 上 存 在 信 号 能 量 的 衰 减 ， 般 采 用 双 线 地 一 面 （ ｗｏ Ｒａ ｏ ｎ ） 播 模 型 ｌ 来 描 述 真 实 Ｔ — ｙＧｒ ｕ ｄ 传 】 环 境 下 的 信 道 衰 落 特 性 。 在 图 １中 ， 在 从 发 送 存
在 合 理 的大 小 范 围 内 ， 实 现 节 点 能 量 的合 理 使 用 与 良 好 的通 信 性 能 。通 过 在 Ｎ 一 ２环 境 下 进 行 仿 真 实 验 ， 析 了 该 以 ｓ 分 功 率 控 制 方 法在 功 率 节 省 和 网络 性 能 提 升 上 的 有 效 性 。
关键词 功 率控 制 ； 号 衰 落 ； 能 ； 动 自组 网 信 节 移
发 送 功 率 控 制方 法 ， 实 际 物 理 信 道 环 境 中 ， 过 在 物 理 层 和 链 路 层 添 加 针 对 信 号 功 率 的 收 集 、 析 和 反 馈 功 能 ， 对 特 在 通 分 应 定 的信 道 状 况 和 通 信 状 况 采 用 合 适 的 发 送 功 率 进 行 通 信 ， 现 通 信 双 方 自适 应 的功 率 协 调 控 制 ， 保 节 点 的 接 收 功 率 处 实 确