協(xié)作Ad hoc網(wǎng)絡(luò)容量和能量有效的拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)具有快速組網(wǎng)、系統(tǒng)抗毀性強(qiáng)、不需要架設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)，在軍事、搶險(xiǎn)、救災(zāi)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)存在網(wǎng)絡(luò)傳輸有效性和能量有效性的折中問(wèn)題。
　　拓?fù)淇刂萍夹g(shù)作為Ad hoc網(wǎng)絡(luò)研究的核心技術(shù)之一，對(duì)于降低節(jié)點(diǎn)傳輸功率以及增加網(wǎng)絡(luò)容量具有明顯的效果。近年來(lái)，協(xié)作通信技術(shù)(Cooperative Communication，CC)因?yàn)槠淠軌驕p少傳輸功率和擴(kuò)大傳輸范圍，被用來(lái)輔助拓?fù)淇刂萍夹g(shù)。在CC模型

2、下的拓?fù)淇刂平鉀Q了傳統(tǒng)的拓?fù)淇刂浦荒茉诔跏蓟B通的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的限制條件，擴(kuò)大了拓?fù)淇刂频膽?yīng)用范圍。CC模型下的拓?fù)淇刂茦?gòu)建的稀疏拓?fù)鋱D滿足網(wǎng)絡(luò)容量和能量有效性是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。
　　本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有CC模型下的拓?fù)淇刂扑惴ǖ难芯?，采用功率分配的協(xié)作分簇方法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量和能量消耗。本文主要工作包括：
　　1)現(xiàn)有CC模型下的拓?fù)淇刂蒲芯渴窃诒３志W(wǎng)絡(luò)連通性的前提下通過(guò)降低節(jié)點(diǎn)的傳輸功率來(lái)最小化網(wǎng)絡(luò)總能量消耗，這樣會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)容

3、量。本文綜合考慮總能量消耗和網(wǎng)絡(luò)容量，提出一種基于功率分配的協(xié)作分簇算法(CooperativeClustering Based Power Assignment，CCPA)。CCPA算法首先將網(wǎng)絡(luò)分簇，然后通過(guò)使用協(xié)作通信技術(shù)使得簇間能夠通信，再采用Kruskal算法去除冗余的CC鏈路，最后給每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配傳輸功率。CCPA算法可以在提高網(wǎng)絡(luò)容量的基礎(chǔ)上保證能量有效。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法有效。
　　2)現(xiàn)有CC模型下的拓?fù)淇刂蒲?/p>

4、究只考慮了如何減少網(wǎng)絡(luò)的總能量消耗，并沒(méi)有考慮如何均衡節(jié)點(diǎn)的能量消耗。生成的靜態(tài)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致傳輸功率最大的節(jié)點(diǎn)一直保持最大的傳輸功率，以最快的速度消耗能量而網(wǎng)絡(luò)過(guò)早的死亡，降低了網(wǎng)絡(luò)的生存期。本文在CCPA算法的基礎(chǔ)之上，提出了一個(gè)基于功率分配的動(dòng)態(tài)協(xié)作分簇算法(Dynamic Cooperative Clustering Based Power Assignment，DCCPA)。DCCPA算法根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量和距離動(dòng)態(tài)更換簇頭