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第 31 卷第 1 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.31No.1

2009 年 1 月 Journal of Electronics & Information Technology Jan. 2009

无线 Ad hoc 网络中基于节点位置的功率控制算法

文 凯 郭 伟 黄广杰

(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 成都 610054)

摘 要：为了降低无线 Ad hoc 网络中节点的能量消耗，该文提出了一种基于节点位置的功率控制算法(PCAP)。

PCAP 算法通过分析节点间的位置关系，建立节点的优化邻居集合，并对路由层报文、MAC 层控制报文和其它数

据类报文使用不同的功率控制策略。PCAP 算法在保证网络连接性的同时能降低网络能量消耗，计算机仿真表明，

PCAP 算法在 MAC 层的吞吐量、MAC 层丢包、端到端时延等方面取得较好的性能表现。

Abstract: In order to reduce energy consumption of nodes in the wireless ad hoc networks, a Power Control

control packets of MAC layer and other data packets. PCAP algorithm can reduce the energy consumption and

guarantee the connectivity of network. The simulation results indicate that it can achieve well network performance,

such as the throughput of MAC layer, dropped packets and end to end delay.

可以影响物理层的链路质量，影响MAC层的带宽和频率复用

度，同时功率控制对网络层路由选择、传输层的拥塞控制及

应用层的业务质量等密切相关。目前，基于MAC层的功率控

制策略主要采用以下方法：降低富裕的发射功率、提高信号

的有效辐射、干扰消除、干扰避免等。文献[1]是该领域内较

新的研究成果，它采用的是VRTPC(Variable-Range

的传输功率控制，并利用最小生成树，降低节点能量的消耗

以及提高网络的业务负载能力，但实现较为复杂。文献[2]

是通过发送忙音信号来指示当前信道的占用情况，降低网络

道分为控制信道和数据信道，网络资源的预约通过控制信道

来完成，可大幅度降低数据信道上的冲突，但其使用了独立

控制信道，这使得网络资源的使用并不充分。文献[4]采用算

法CBTC(Cone Based Topology Control)提出了一个类似于

网络层的功率控制策略主要通过功率路由来实现，功率路由

是在路由选择机制中引入与能量消耗相关的权重因子。引入

权重因子后，节点的绝对能量消耗不再是最小能量消耗功率

、Conditional

。

2.1 PCAP算法

最小功率进行通信时，若让数据传送方向上的更多节点参与

到数据的中继传输中，则能降低传输数据的能量消耗。基于

上述思想，本文提出一种基于节点位置的传输功率控制算法