下载文档原格式
认知 Ad-Hoc 网络中一种基于稳定性和时延的路由协议朱江;郭兵;段昂【期刊名称】《重庆邮电大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(028)004【摘要】未来的认知 Ad-Hoc 网络中，授权用户的活动将对认知用户之间的多跳路由的稳定性造成很大影响，为了保证认知用户之间路由的稳定性并降低路由的端到端时延，提出了一种基于稳定性和时延的路由协议。
该协议引入稳定性因子，只有满足了稳定性约束条件的路由才可以作为候选路由，然后将传输时延作为度量对候选路由进行筛选。
通过一个简单拓扑模型验证了该路由选择策略的优越性；并针对认知无线 Ad-Hoc 网络的网络环境，分析了其时延和稳定性的模型，在此基础上结合传统 AODV（Ad hoc on-demand distance vector routing）路由协议，实现了提出的综合信道和路径选择策略。
仿真结果表明：提出的路由协议无论在不同的源、目的节点距离，还是在不同的授权用户活跃程度下都具有更好的稳定性和端到端时延表现。
【总页数】8页(P443-450)【作者】朱江;郭兵;段昂【作者单位】重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 400065;重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 400065;重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 400065【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.认知无线Ad Hoc网络中一种基于选择区域的多跳路由协议 [J], 高静;刘旸;尹长川2.认知Ad-Hoc网络中一种实时信道分配路由协议 [J], 朱江;郭兵;段昂3.容延网络中一种改进的概率路由协议 [J], 刘文锋4.一种基于好友簇的社交网络中的时延容忍路由协议 [J], 李陟;张宏;刘凤玉5.Ad-Hoc网络中一种改进多径路由协议 [J], 石永生;高照恒;华驰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
—260— IEEE802.11x 在CAN 总线系统中的无线扩展夏继强，丁瑞全，满庆丰(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100083)摘 要：针对工业控制网络中的无线接入、系统互连及扩展等问题，提出将IEEE802.11与现场总线系统融合的方案。
设计了基于ARM 和Linux 平台的CAN/WLAN 网关，其体积小、功耗低、成本低以及移动性强，无缝连接了CAN 网络和WLAN 。
对无线扩展的关键环节无线网卡驱动进行了陈述，给出一种USB 无线网卡的驱动模型。
并针对现场总线的无线扩展，探讨其调度策略，保证数据传输的实时性和可靠性。
关键词：无线现场总线；IEEE802.11技术；USB 无线网卡驱动；无线扩展Wireless Extension of IEEE802.11x in CAN Field-bus SystemXIA Ji-qiang, DING Rui-quan, MAN Qing-feng(School of Mechanical Engineering and Automation, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083)【Abstract 】In terms of wireless access, system interconnection and extension in industrial control networks, the combination of IEEE802.11x and field-bus system is proposed. Arm-Linux based CAN/WLAN gateway is designed to interconnect CAN networks and WLAN characterized by shorter dimensions, lower power consumption, lower cost and stronger mobility. Detailed information is given about key issues of wireless extension, namely the wireless card driver, and a USB wireless adapter model is presented. The schedule strategy of wireless field-bus extension is analyzed to meet the real-time and stability requirements.【Key words 】wireless field-bus; IEEE802.11; USB wireless adapter driver; wireless extension计 算 机 工 程Computer Engineering 第34卷 第20期Vol.34 No.20 2008年10月October 2008·工程应用技术与实现·文章编号：1000—3428(2008)20—0260—03文献标识码：A中图分类号：TP3911 概述在工业控制环境下，存在许多移动对象或旋转设备、手持的数据采集设备、距离远的单设备、临时安装的器件等，它们之间以及与固定现场总线网络的通信很难通过有线的物理介质连接来实现。
ＩＥＥＥ ８０２．１１无线局域网标准发展历程及其发展方向杨文东（深圳市中兴通讯股份有限公司，深圳 ５１８０５７）摘 要 本文详细介绍了ＩＥＥＥ ８０２．１１标准组成、标准发展历程和发展方向。
关键词 无线局域网（ＷＬＡＮ） ＩＥＥＥ ８０２．１１标准从１９９７年ＩＥＥＥ（电气和电子工程师协会）发布第一个无线局域网ＷＬＡＮ标准８０２．１１以来，无线局域网获得了高速发展，在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到了广泛的应用。
ＷＬＡＮ相关标准的发展和制定为其迅猛发展提供了技术和兼容性方面的保证。
ＩＥＥＥ作为ＷＬＡＮ标准的权威制定组织，从１９９１年开始对ＷＬＡＮ技术进行研究，迄今为止，已经制定了一系列标准，称为８０２．１１系列标准。
下面对其标准的发展历程和发展方向进行详细地介绍。
８０２．１１是个系列标准，由５个现行有效的标准——８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｂ－Ｃｏｒ１、８０２．１１ｄ和５个正在发展制定中的标准——８０２．１１ｅ、８０２．１１ｆ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｈ、８０２．１１ｉ组成。
表１汇总了ＩＥＥＥ８０２．１１系列标准的标准号、标准名称和标准状态。
表１ ８０２．１１系列标准序号 标准号 标准名称 标准状态１ ＩＥＥＥ ８０２．１１－１９９７ 无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范 被８０２．１１， １９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ替代２ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ ＩＥＥＥ信息技术标准——系统间的通信和信息 现行，替代ＩＥＥＥ Ｅｄｉｔｉｏｎ （ＩＳＯ／ＩＥＣ 交换——局域网和城域网——特殊要求 ８０２．１１－１９９７ ８８０２－１１： １９９９） 第１１部分：无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范３ ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ－１９９９ ＩＥＥＥ信息技术标准的补充——系统间的通信 现行 （ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２－ 和信息交换——局域网和城域网——特殊要求 １１：１９９９／Ａｍｄ 第１１部分：无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范 １：２０００（Ｅ）） ５ＧＨｚ带宽的高速物理层４ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ－１９９９ ＩＥＥＥ信息技术标准的补充——系统间的通信 现行 和信息交换——局域网和城域网——特殊要求 第１１部分：无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范 ２．４ＧＨｚ带宽的高速物理层扩展５ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ－ ＩＥＥＥ信息技术标准——系统间的通信和信息交 现行 １９９９／Ｃｏｒ１－２００１ 换——局域网和城域网——特殊要求 第１１部分： 无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范 更正２：２．４ＧＨｚ 带宽的高速物理层扩展——勘误表１６ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｄ－２００１ ＩＥＥＥ信息技术标准——系统间的通信和信息交 现行 换——局域网和城域网——特殊要求 第１１部分： 无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范 更正３：附加 常规域操作的规范７ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｅ（对ＩＥＥＥ 对系统间的通信和信息交换－ＬＡＮ／ＭＡＮ特殊要 正在制定，正式标 Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ 求——第１１部分：无线 ＭＡＣ和物理层规范的补 准尚未出台 Ｅｄｉｔｉｏｎ 的补充） 充：对于ＱｏＳ 的ＭＡＣ增强８ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｆ（对ＩＥＥＥ 采用ＩＡＰＰ穿过ＩＥＥＥ ８０２．１１分布系统的多厂商 正在制定，正式标 Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ 接入点互操作性的推荐建议 准尚未出台 Ｅｄｉｔｉｏｎ的补充）９ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇ（对ＩＥＥＥ 对信息技术——系统间的通信和信息交换——局域 正在制定，正式标 Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ 网和城域网——特殊要求——第１１部分： 准尚未出台 Ｅｄｉｔｉｏｎ的补充） 无线ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范的补充：２．４ＧＨｚ 更高速率的物理层扩展１０ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｈ（对ＩＥＥＥ 对信息技术——系统间的通信和信息交换——局域 正在制定，正式标 Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ 网和城域网——特殊要求——第１１部分：无线 准尚未出台 Ｅｄｉｔｉｏｎ的补充） ＬＡＮ ＭＡＣ和物理层规范的补充：欧洲５ＧＨｚ 带宽的频谱和传输功率管理扩展１１ ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ（对ＩＥＥＥ 对系统间的通信和信息交换——ＬＡＮ／ＭＡＮ特殊 正在制定，正式标 Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ 要求——第１１部分：无线ＭＡＣ和物理层规范的 准尚未出台 Ｅｄｉｔｉｏｎ的补充） 补充： 增强安全性规范（１） １９９１～１９９７１９９１年３月，ＩＥＥＥ批准了由Ｖｉｃ Ｈａｙｅｓ领导的小组提出的项目授权申请ＰＡＲ（Ｐｒｏｊｅｃｔ ＡｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ），成立了８０２．１１工作组。
无线传感器网络中AODVjr路由算法改进*摘要：目前无线传感器网络主要采用zigbee协议，而zigbee 协议中aodvjr路由算法查找路由时容易引起广播风暴。
根据aodvjr 算法中路由请求命令帧结构和路由应答命令帧结构的特点，研究出一种改进的aodvjr路由算法。
改进算法中通过命令帧结构中的命令选项保留字，取保留字第0位控制命令帧传输的方向性，该位为1表示向该节点的子节点方向传输，该位为0表示目的地不在该节点的子节点范围内。
利用omnet++4.1进行的仿真实验结果表明，改进的aodvjr路由算法能有效减少通信量，降低跳数，节约网络的整体能量，同时提高了网络的传输效率。
关键词： zigbee； aodvjr；广播风暴； omnet中图分类号：tp393 文献标志码：a 文章编号：1006-8228（2013）01-09-03improvement of aodvjr routing algorithm in wireless sensor networkzou guoxia， tang jianqing（guilin university of aerospace technology， guilin，guangxi 541004， china）abstract： at present， zigbee protocol is mainly applied in wireless sensor network. however， it is easier to arouse a broadcast storm when using the aodvjr routing algorithm.according to the characteristics of aodvjr algorithm， that is， route-requesting command frame structure and the route-replying command frame structure， an improved aodvjr routing algorithm is designed. the improved algorithm reserves word by commanding options in the command frame structure， and controlling the direction of command frame transmission by using the reserved word 0. if the bit is 1，the frame should be forward to the child node of the current node. otherwise， the destination node is not a child node of the current node. the simulation result by usingomnet++4.1shows that the improved aodvjr routing algorithm can effectively reduce traffic， and save the overall energy of the network， while improving the efficiency of network transmission.key words： zigbee； aodvjr； broadcast storm； omnet0 引言无线传感器网络是由大量无处不在的，具有通信与计算能力的微小传感器节点密集布设在监控区域而组成的自组织网络，应用前景非常广阔。
Review表驱动Destination-Sequenced Distance-Vector Routing（DSDV）目的序列距离矢量路由在DSDV中，每个移动节点都需要维护一个路由表。
路由表表项包括目的节点、跳数和目的节点序号，其中目的节点序号由目的节点分配，主要用于判别路由是否过时，并可防止路由环路的产生。
每个节点周期性与邻节点交换路由信息，当然也可以根据路由表的改变来触发路由更新。
路由表更新有两种方式：一种是全部更新（Fulldump），即拓扑更新消息中将包括整个路由表，主要应用于网络变化较快的情况；另一种方式是部分更新（Incrementalupdate），更新消息中仅包含变化的路由部分，通常适用于网络变化较慢的情况。
在DSDV中只使用序列号最高的路由，如果两个路由具有相同的序列号，那么将选择最优的路由（如跳数最短）。
其缺点就是在源和目的节点之间只提供一条路由且不支持单向连接。
Clusterhead Gateway Switch Routing（CGSR）簇头网关交换路由这是一个分层路由协议，簇头控制一个节点群，如信道接入，路由，带宽分配。
簇内会执行簇头选择算法，簇头选择算法过多执行会导致性能下降，因此使用最小簇头改变算法（LCC）：只当两个簇头相接或者有节点脱离所有簇头时执行。
CGSR使用DSDV作为底层协议与邻居节点定期交换群成员表信息和LCC的集群计划，以形成集群和选举簇头。
每个节点维护两个表：集群成员表（记录每个目的节点以及节点的簇头）和距离矢量路由表（记录簇头的下一跳）。
集群成员表周期更新，节点将更新其相邻的一个新的集群成员表中的信息。
为了传送一个数据包,当前节点首先在群成员表中查找目标节点所在群的簇头节点,然后在路由表中查找去往目标簇头的下一跳节点，数据包在簇头和网关之间交替传递，一个包先送到簇头，再由簇头发给网关节点，由网关节点发给另一个簇头，依次直至到达目的节点。
协议使用一个序列号，以获得无环路的路线，避免陈旧的路由条目。
目录内容摘要 (3)ABSTRACT (4)移动AD-HOC网络高效路由研究——路由优化 (5)第1章绪论 (5)1.1移动AD-HOC网络概述 (5)1.2AD-HOC网络的发展简述 (7)1.3AD-HOC网络的特点 (8)1.4AD-HOC网络的基本构成及其类型 (9)1.5移动AD-HOC网络的应用 (10)第2章 AD-HOC网络中的路由协议 (11)2.1移动AD-HOC网络中路由协议面临的问题 (11)2.2AD-HOC网络路由协议设计思路 (12)2.3AD-HOC网络路由的分类 (12)2.4AD-HOC网络中几种基础的路由协议 (13)2.4.1目的排序距离矢量（DSDV）协议 (13)2.4.2按需距离矢量（AODV）协议 (14)2.4.3动态源路由（DSR）协议 (17)2.4.4 临时排序路由算法（TORA） (18)2.4.5 簇头网关交换协议（CGSR） (20)2.4.6基于关联性的路由（ABR）协议 (21)2.5几种路由协议的比较 (22)第3章NS-2（NETWORK SIMULATOR ,VERSION 2） (25)3.1概述 (25)3.2NS-2安装 (25)3.3NS-2仿真步骤 (29)第4章经典AD-HOC路由协议的改进技术分析 (30)4.1未改进前DSR协议分析 (30)4.1.1 DSR路由协议的缺陷分析 (30)4.1.2 DSR路由协议的改进方法 (31)4.2仿真实现 (31)4.2.1性能参数的选择 (31)4.2.2生成仿真对象 (32)4.2.3 生成运动对象 (33)4.2.4 仿真结果处理及分析 (35)4.2.5 仿真结果格式 (36)4.3DSR协议改进后分析 (37)4.4小结 (40)总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)内容摘要近年来，移动AD-HOC网络作为新兴的无线通信网络，逐渐引起了业界的广泛关注，成为研究的热点。
第25卷第1期2008年1月中国科学院研究生院学报JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciencesVol.25January No.12008
3国家自然科学基金项目(60602018,60772033)资助E2mail:kingpaul@mail.ustc.edu.cn
文章编号:100221175(2008)0120093208
基于IEEE802111的AdHoc网络中一种节能路由改进算法3
黄景博 洪佩琳 卢汉成 张 幸(中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥230027)(2007年3月1日收稿;2007年5月8日收修改稿)
HuangJB,HongPL,LuHC,etal.Energy2efficientroutingforIEEE802.112basedmobileAdHocnetwork.Journalofthe
GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,2008,25(1):93～100
摘 要 根据IEEE802111协议在链路层提供有限次数链路重传的特点,提出了一种在基于IEEE802111的移动AdHoc网络(MANET)中保证可靠通信的节能路由改进算法———ERRC(Energy2efficientRoutingalgorithmforReliableCommunicationinIEEE8021112basedMANET),它可
以方便地应用于MANET中现有的反应式路由协议.ERRC分析并建立了适合于IEEE802111
情况的重传模型和能耗模型,提供了在发送数据分组时的功率控制机制,在节点选路时综合考虑了分组错误概率、节点代价函数的影响.仿真结果表明,ERRC算法可以显著提高网络生存期,在节省能耗方面比没有考虑分组错误概率的节能路由算法更为精确.
关键词 移动AdHoc网络(MANET),信号衰减比(SAR),IEEE802111,节能路由中图分类号 TP393
1 引言移动AdHoc网络(MANET,MobileAdhocNETworks)是一种特殊的无线网络,它不需要任何基础设施,网络中的节点可以随机移动与自我组织,相互之间以多跳(multi2hop)方式进行通信,具有分布性、动态性、自治性、健壮性、易构性和移动性等特点,广泛应用于战场、救援、野外活动等没有网络基础设施的场合以及个人通信领域.由于MANET的中间节点必须具有数据包的选路功能,因此路由算法始终是MANET研究的重点.MANET路由协议一般可以分为先验式(Proactive,如TBRPF、OLSR等[1])和反应式
(Reactive,如DSR、AODV等[1])2种.反应式的路由协议由于不需要时刻维护准确的网络拓扑和路由信
息,只在真正需要寻路时才发送路由消息,能有效利用MANET有限的带宽等网络资源,因而在拓扑变化频繁的MANET中,反应式的路由协议在性能上要优于先验式的路由协议.本文所提出的节能路由算法就是针对反应式路由协议所进行的改进.
在MANET中,节点的无线设备一般使用具有有限能量的电池供电.为了延长节点的工作时间,要求尽量减少节点的能量消耗,从而延长整个网络的使用寿命.网络层路由协议的合理设计可以极大地降低能量的消耗,然而,在具有多条路径可选时,已有路由协议一般都以“最小跳数”或“最短时延”作为路由选取度量(metric),没有考虑节点的能量限制,缺乏对网络进行能量管理的机制,因而不适合于这些能量受限的MANET.目前,传统的节能路由算法如文献[2～5]一般是通过改变路由选取度量为能量相关的因素来达到路由优化的目的,但是,这些算法在计算能量高效的路径时都没有考虑分组错误概率的影响.它们都假设信道是可靠或者是无错误代价(error2free)的,因而只考虑了分组的单次传输所消耗的能量.而现实中由于无线链路的信道质量较低,在MANET的多跳环境下由于链路误码率所导致的分组错误概率甚至高达15%～25%
[6]
.分组在转发过程中可能会出现错误而无法正常投递,因而为了保证分组
的可靠传递,势必要引入分组重传机制.文献[6,7]指出,需要考虑的重传模型包括逐跳重传(HHR:Hop2by2HopRetransmission)和端到端重传(EER:End2to2EndRetransmission),前者假设节点在链路层上提供完全的重传机制来实现分组的可靠传递,而后者假设节点的链路层不提供任何重传机制,分组的可靠传递通过源节点发起端到端的重传来保证.在任一种模型下,分组重传都是要额外消耗能量的,在路由计算过程中应该把这部分能量考虑在内.因此,在存在链路误码率的情况下,需要设计更精确的节能路由算法.
Banerjee等在文献[6]首先提出了这个问题,并提出了在HHR下的最小能耗路由方案(记为BMA).假设A、B是两相邻节点,他们分析得出分组在A、B之间单跳单次传输所消耗的能量W(A,B)
与收发
双方距离d的关系是:
W(A,B)∝dk,(1)
其中,k(k≥2)是传播模型相关的常数.
假设p是分组在节点A、B间链路传递的错误概率,BMA分析得出分组由A可靠传输到B所必须消耗的平均能量为W(A,B)(1-p),然后利用一些传统的最短路径算法(如Dijkstra算法)来选取路径耗能最小的路径作为路由.
Dong等在文献[7]中针对网络中同时存在HHR和EER的情况,提出了GAMER算法,GAMER在计算路由时采用了一种扩展的Dijkstra算法,在计算路径上的累计消耗能量时,根据A、B间链路所支持的重传模式的不同根据不同的公式分别进行计算.
文献[6,7]所提出的在计算能量高效的节能路由时,应考虑分组错误概率的思想更加接近现实的无线环境,并且从理论上解决在此约束条件下分别采用HHR和EER的最小能量消耗路由问题,具有很重要的积极意义.但是,在基于IEEE802111的MANET中,链路层并不是简单地进行HHR或者EER,而是在尝试进行一定次数的链路重传失败后,由端到端的重传来保证分组的可靠传递,因此他们的算法并不适用于链路层采用IEEE802111协议的情况.而且,他们的算法还存在如下不足之处.
(1)算法都是集中式的,它们所采用的Dijkstra算法及其扩展算法无法应用于MANET中具有较优性
能的反应式路由协议.虽然文献[7]还提出了一种分布式的DAMER算法来减小通信开销,但DAMER由于需要维护路由表,适用的依然是先验式路由协议,而不适合于那些能量、带宽都受限的MANET.
(2)在计算分组单跳单次传输所消耗的能量W(A,B)时需要获得节点间距
d,
这势必需要引入额
外的定位或测距机制,而且系数k是传播模型相关的,而在实际应用中这是无法事先预测的.
(3)没有考虑节点剩余电池能量的影响,同样存在关键节点被过度使用而过早死亡从而导致网络分
割的缺点.
针对文献[6,7]的上述问题,我们提出了一种在基于IEEE802111的MANET中保证可靠通信的MANET节能路由改进算法———ERRC(Energy2efficientRoutingalgorithmforReliableCommunicationinIEEE8021112basedMANET).
2 ERRC协议本节我们首先叙述ERRC的功率控制机制,然后建立基于IEEE802111协议的重传模型和能量模型以计算能量高效的路由,由于ERRC可以很方便地应用于反应式的路由机制,最后我们将描述ERRC的路由发现和路由维护2个主要模块.
49中国科学院研究生院学报第25卷211 ERRC的功率控制机制ERRC协议有如下的基本假设.(1)节点具有动态调整自身的发射功率的能力,而且,由于在MANET中用于路由协议所消耗的能量
只占总能量的少部分[8],因此为了协议操作的需要,ERRC在进行路由协议操作时依然采用最大发射功
率P
max,而只在发送、转发数据分组时才调整发射功率.此外,由于节点的发射机的工作功率PTX是对应
的信号发射功率①P
t
的单调增函数,为了表示方便,在后面的协议描述中不再区分二者的差异,认为
PTX等于Pt.
(2)节点不对接收功率进行动态调整,节点所能正确接收并解码的无线信号的最小接收功率为
P
0,
显然,无线信号强度大于P0的分组都可以被接收机正常接收.
(3)节点的发射功率远大于接收功率
.
(4)节点具有从无线网卡读取数据的信号发射功率和信号接收功率的能力
.
(5)节点具有探测链路间的分组错误概率的能力,这可以通过链路层的监测或者上层的周期性的分
组探测来获得[6].
由上述假设可知,ERRC的功率控制机制的核心问题在于如何确定在发送、转发数据分组时的发射功率P
TX,下面我们讨论如何确定该值.
在实际的无线信道中,信号接收功率的衰减为传输距离的幂函数关系,并且是与传播模型相关的.
主要的无线信号传播模型有2种:自由空间模型和地面反射模型,这2种传播模型下距发射机d处的接收功率,分别由公式(2)(即Friis公式[9])和公式(3)[9]给出:
Pr(d)=PtGtGrλ2(4π)2d2L,(2)
Pr(d)=PtGtGr
h2th2r
d4,(3)
其中,P
t和Pr(d)分别为无线信号的发射功率和接收功率;Gt、Gr分别是发射天线和接收天线增益,ht、
hr
分别是发射天线和接收天线的高度;L是与传播无关的系统损耗因子;λ为波长.
于是,可将发射功率和接收功率的关系一般地表示为:
PtΠPr=dβΠη
,(4)
其中,η和β(2≤β≤4)分别是传播模型相关的常数.也即,对于某个固定的距离d,信号发射功率与信号接收功率之比是一常数.定义节点与其下一跳的信号衰减比SAR(SignalAttenuationRate)为SAR=PrΠPt.(5) 对于ERRC算法,P
r=P0,因此,为了保证数据的成功接收,
节点发送数据分组时应将信号的发射
功率调整为PTX=P0
ΠSAR.(6
)
考虑到节点移动性和周围环境的影响,实际上节点调整后的发射功率所能保证的传输距离应该有一定冗余来保证数据能被成功接收,因此,ERRC节点在转发数据分组时应调整自身的发射功率为PTX(SAR)=P0
Π(SAR+δ),(7)
其中,δ是负的修正系数,可根据实际情况或实验测定预先设定.
显然,节点只要在发送、转发数据分组的时候能获得它与下一跳节点间的SAR值,就可以根据公式(7)进行功率控制.下面给出了ERRC节点计算自身与其邻居节点间的SAR值的算法
.
ERRC节点周期性地广播HELLO分组来维护一张邻居表,其每个表项可以表示为SAR>,分别表示对应的邻居节点的IP地址以及节点到该邻居节点的SAR值.具体机制如下:ERRC节
