基于指向性换能器水声传感器网络功率控制算法
本文关键词:基于指向性换能器水声传感器网络功率控制算法 出处:《华中科技大学学报(自然科学版)》2017年07期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为了实现环境友好的通信,提高信道空间复用率进而提高网络吞吐量,提出了一种采用指向性换能器的水声传感器网络功率控制算法.设计支持指向性的邻节点发现过程,使节点获取信道信息,以归一化系统容量最大化及对邻近节点的干扰最小化为目标建立效用函数.以海洋生物发声影响阈值为限定条件,通过求解最大化效用函数的最优解对节点进行功率控制.该算法既能缓解隐藏终端和暴露终端问题,又能避免干扰海洋生物.仿真结果表明:相比于全向通信,对于不同的换能器波束宽度,本算法可使网络的能耗降低,吞吐量提高2~3倍,端到端延时降低20%~30%.
[Abstract]:In order to realize the environment-friendly communication, the channel spatial multiplexing rate can be improved and the network throughput will be improved. This paper presents a power control algorithm for underwater acoustic sensor networks using directivity transducer and designs the neighbor node discovery process which supports directivity so that nodes can obtain channel information. The utility function is established with the objective of maximizing the capacity of the normalized system and minimizing the interference to adjacent nodes. By solving the optimal solution of the maximization utility function, the node power is controlled. The algorithm can not only alleviate the hidden terminal and exposed terminal problems, but also avoid interference with marine life. The simulation results show that compared with omnidirectional communication, the proposed algorithm can not only reduce the problem of hidden terminal and exposed terminal, but also avoid disturbing marine life. For different beamwidths of transducers, the proposed algorithm can reduce the energy consumption of the network, increase the throughput by 2 times and reduce the end-to-end delay by 20%.
【作者单位】: 天津大学电气自动化与信息工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(61571318) 青海省科技计划资助项目(2015-ZJ-904) 广西科技计划资助项目(AC16380094,1598008-29) 广西自然科学基金重点资助项目(2016GXNSFDA380031) 海南省科技计划资助项目(ZDYF2016153)
【分类号】:TN929.3;TP212.9
【正文快照】: 近年来,水下声学传感器网络(underwateracoustic sensor networks,UASN)在经济、军事等领域得到广泛应用[1].由于UASN信道衰减缓慢,导致信道空间复用率低.此外,UASN与海洋生物共享水下稀缺的声谱资源,且两者使用的频谱在很大程度上重叠[2].目前,已有部分研究将功率控制算法应
【参考文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1424926
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