基于滑?？刂评碚摰腁dHoc網(wǎng)絡功率控制.pdf

1、AdHoc網(wǎng)絡是無線移動通信系統(tǒng)的一種特殊形式，它可以在沒有基礎設施支持的情況下提供靈活方便的通信，這種技術(shù)極大拓寬了移動通信的應用領(lǐng)域。由于受到能量的限制，AdHoc網(wǎng)絡面臨生存時間、無線資源利用率以及時延要求等方面的挑戰(zhàn)，因此功率控制成為AdHoc網(wǎng)絡研究中一個重要的研究方向。對AdHoc網(wǎng)絡的功率控制研究主要集中在兩個方面，一方面是通過動態(tài)調(diào)整節(jié)點的發(fā)射功率來降低能量消耗，另一個方面是通過改進網(wǎng)絡的路由協(xié)議來降低能量消耗。本文從控

2、制理論的角度出發(fā)，分析了AdHoc網(wǎng)絡中的功率控制問題，利用控制理論的方法來解決功率的動態(tài)調(diào)節(jié)問題。
　　 本文首先概括介紹了AdHoc網(wǎng)絡的基本概念和特點，分別從通信技術(shù)和控制理論角度介紹了解決功率控制問題的思路和它們的優(yōu)缺點。
　　 其次，利用控制理論中的滑模變結(jié)構(gòu)方法來解決無線網(wǎng)絡的功率控制問題。首先，研究了極點配置方法、線性二次型方法和滑模變結(jié)構(gòu)方法的原理及特點。然后，根據(jù)AdHoc網(wǎng)絡中接收節(jié)點的信噪比誤差函數(shù)

3、來建立功率控制系統(tǒng)模型，用滑模變結(jié)構(gòu)方法設計控制器，實現(xiàn)對發(fā)射節(jié)點的功率控制。最后，在理想條件下和存在外部干擾以及內(nèi)部參數(shù)擾動條件下，用MATLAB仿真軟件對節(jié)點的發(fā)射功率的動態(tài)性能進行了仿真，并與前人基于極點配置方法和線性二次型方法設計的控制器的仿真結(jié)果進行比較，證實了滑模變結(jié)構(gòu)方法設計的控制器性能最佳。為了比較三種控制方法在真實網(wǎng)絡中的性能，采用接近網(wǎng)絡實際環(huán)境的仿真軟件NS2進行了仿真研究；此外，為了仿真需要，還對NS2的傳輸模型

4、進行了修改，增加了高斯噪聲和節(jié)點間的干擾，同時對NS2的節(jié)點的發(fā)射功率機制進行了修改，使得節(jié)點的發(fā)射功率能根據(jù)控制算法動態(tài)地進行更新，達到功率控制的效果。根據(jù)仿真結(jié)果可知，滑模變結(jié)構(gòu)方法能很好地處理干擾、噪聲等因素對系統(tǒng)造成的影響，使網(wǎng)絡保持穩(wěn)定。
　　 實際的AdHoc網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)目是隨時間變化的，由于節(jié)點的進入、斷開會對活躍節(jié)點的正常通信活動造成很大的影響，本文還考慮了用控制理論的方法對接入節(jié)點的功率進行適當?shù)乜刂?。由于滑?/p>