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AdHoc网络节能型功率控制与拥塞控制的跨层优化
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]浙江理工大学信息学院,浙江杭州310018, [2]浙江大学控制科学与工程学系,浙江杭州310007
  • 相关基金:国家自然科学基金(61070063,61101111,61272311);教育部重点科学技术研究项目(212066);浙江省自然科学基金(LY12F02042,LQ12F01009)
中文摘要:

有限的节点能量和通信带宽,是AdHoc网络的两个重要的特点.节点能量是影响网络容量的关键因素,也是制约网络寿命的决定因素:而有限的通信带宽使得网络更容易产生拥塞.因此,节能型的功率控制与拥塞控制联合优化在AdHoc网络中显得尤为重要.首先,设计了节能型的网络效用最大化问题,即在目标函数中引入能量消耗成本函数,从网络效用和网络寿命两个方面来综合优化网络性能.其次,运用对偶分解与梯度投影方法,提出了相应的节能型功率控制与拥塞控制联合优化算法.另外,分析和证明了所提算法的收敛性.最后,详细的仿真结果表明了所提算法的有效性:在保持网络吞吐量基本不变的同时,可以有效地减少节点的能量消耗,从而延长网络寿命.

英文摘要:

The limited energy of the node and the restricted communication bandwidths are two important features of ad hoc networks. The energy of the node is not only a key factor effecting network capacities, but is also a determinant factor in restricting network lifetime The limited communication bandwidth makes the network more prone to congestion. Hense, it is particular important to design a joint optimal congestion control and power control algorithm by providing energy saving in ad hoc networks. First, the study proposes a network utility maximization problem that provides energy saving, by introducing the cost function of energy consumption to the objective function of the network utility maximization problem, so the performance of the network can be optimized both in the network lifetime and network utility. Secondly, by the dual decomposition method and gradient projection method, the case proposes a joint power control and congestion control algorithm that provides energy saving to solve this problem. In addition, the project analyzes and verifies the convergence of the proposed algorithm. Finally, simulation results in detail are given to demonstrate the efficiency of the proposed algorithm. The network adapt the proposed algorithm can significantly reduce the energy consumption and prolong the network lifetime, while the remaining network throughput basically unchanged.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609