基于多點(diǎn)中繼協(xié)作的動(dòng)態(tài)多維協(xié)同能效優(yōu)化方法研究
本文選題:移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò) + 協(xié)作通信。 參考:《東北大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)也成為了下一代無線網(wǎng)絡(luò)的重要組網(wǎng)方式。其中移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)具有接入方便,組網(wǎng)靈活,部署快速等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),但其能耗的限制是移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)必須要解決的問題,因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫请S著時(shí)間不斷變化的,對(duì)應(yīng)其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源也是非固定的,只能維持有限的時(shí)間。所以本文從能效出發(fā),利用盡量小的能耗來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)淖畲蠡。中繼協(xié)作通信有助于提高網(wǎng)絡(luò)能效,本文利用中繼協(xié)作通信研究移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的能效優(yōu)化方法。首先,本文研究了在移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多點(diǎn)中繼協(xié)作策略。在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的環(huán)境下,源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由也是在不斷變化的。近些年來很多學(xué)者對(duì)路由的快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)與路由的動(dòng)態(tài)維護(hù)做了大量的研究,但是本算法中的路由發(fā)現(xiàn)方案還要基于與協(xié)作節(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系來選擇,如果所選擇的路由位置對(duì)應(yīng)的協(xié)作節(jié)點(diǎn)能效性能不是很好,那么就必須通過提高節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率來保證鏈路的信噪比要求,從而不能達(dá)到提高能效的目的。所以本算法以能效為目的,根據(jù)路由與協(xié)作節(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系來建立路由,并且選擇合適的節(jié)點(diǎn)協(xié)作所在鏈路數(shù)據(jù)傳輸。仿真結(jié)果表明,本文提出的移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于協(xié)作通信的多點(diǎn)中繼協(xié)作能效算法能夠明顯的提高網(wǎng)絡(luò)的能效。其次,本文研究了在節(jié)點(diǎn)緩慢變化環(huán)境下的移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能效優(yōu)化策略。在移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,節(jié)點(diǎn)的位置是不斷變化的,通過構(gòu)建節(jié)點(diǎn)緩慢變化的移動(dòng)模型,利用滑動(dòng)時(shí)間窗記錄、分析移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在過去時(shí)間內(nèi)在移動(dòng)速度、移動(dòng)方向、節(jié)點(diǎn)能量、節(jié)點(diǎn)工作時(shí)長(zhǎng)等多維參數(shù)的變化趨勢(shì),從而根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的距離變化控制其發(fā)送功率,以及預(yù)測(cè)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)路由的變化情況,這樣就減少了發(fā)送數(shù)據(jù)與路由維護(hù)的功耗;另一方面,根據(jù)記錄的節(jié)點(diǎn)能量與工作時(shí)長(zhǎng)的變化情況,可以對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量均衡,防止部分節(jié)點(diǎn)由于過度使用而過快的將能量耗完,從而延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間,提高了網(wǎng)絡(luò)能效。仿真結(jié)果表明,本文提出的節(jié)點(diǎn)緩慢變化環(huán)境下的移動(dòng)多跳無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能效優(yōu)化算法,很好的提高了網(wǎng)絡(luò)的能效,并且延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
[Abstract]:In recent years, with the continuous development of communication technology, mobile multi hop wireless network has also become an important networking mode for the next generation of wireless networks. The mobile multi hop wireless network has the advantages of convenient access, flexible networking and rapid deployment, but the limitation of its energy consumption is the problem that the mobile multi hop wireless network must solve because of its network. The network topology is constantly changing with time, and the power supply corresponding to its network equipment is also unfixed and can only maintain a limited time. Therefore, this paper makes use of the energy efficiency to maximize the network information transmission from the energy efficiency. The relay cooperative communication helps to improve the network energy efficiency. This paper uses the relay cooperative communication to study the mobile communication. The method of energy efficiency optimization in multi hop wireless networks. First, this paper studies multi point relay cooperation strategy in mobile multi hop wireless network environment. In the environment of node movement, the routing of the source node to the destination node is also changing. In recent years, many scholars have done fast routing, accurate discovery and dynamic maintenance of routing. A lot of research is done, but the routing discovery scheme in this algorithm is also based on the location of the cooperative nodes. If the cooperative node's energy efficiency of the selected routing location is not very good, then the signal to noise ratio requirements of the link must be improved by increasing the transmitting power of the node, and thus the energy efficiency can not be improved. Objective. Therefore, the algorithm is based on the energy efficiency, based on the location relationship between the routing and the cooperative nodes, and selects the appropriate node collaboration for the link data transmission. The simulation results show that the multi point relay cooperative energy efficiency algorithm based on cooperative communication in the mobile multi hop wireless network environment can improve the network obviously. Secondly, this paper studies the cooperative energy efficiency optimization strategy of mobile multi hop wireless network under the slow changing environment of the node. In the mobile multi hop wireless network environment, the location of the node is constantly changing. By constructing the mobile model of the node slowly changing, the moving node is used to analyze the mobile node in the past time. The changing trend of multidimensional parameters such as moving speed, direction of movement, node energy, length of node working long and so on, thus controlling the transmission power according to the distance between nodes, and predicting the change of the source node to the destination node, thus reducing the power consumption of the transmitted data and the path by the maintenance; on the other hand, according to the recorded nodes. The energy and working time change can balance the energy of different network nodes, prevent some nodes from overusing and consume the energy too fast, thus prolonging the network survival time and improving the network energy efficiency. The simulation results show that the mobile multi hop wireless network association proposed in this paper is proposed in the slow changing environment. The same energy efficiency optimization algorithm improves the energy efficiency of the network and prolongs the lifetime of the network.
【學(xué)位授予單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN929.5
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,本文編號(hào):2103099
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