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无线Ad-Hoc网络是由无线节点或者终端组成,不需要使用固定的基础设施的自组织网络,它能够实现快速组网,在军事领域和民事领域都有重要的应用价值。与传统的计算机网络相比,无线Ad-Hoc网络中节点的能量有限且不易补充。高效利用节点有限的能量,减少节点的能量消耗,延长整个网络的生存时间,是无线Ad-Hoc网络需要解决的核心问题之一。为此,本文对无线Ad-Hoc的天线功率控制技术以及定向天线控制技术进行了研究,基于基于位置的GRID路由协议,提出了面向节能的GRID路由协议——ES-GRID。论文的主要研究工作如下: (1)详细介绍了无线Ad-Hoc网络的基本概念、特点、应用场合、体系结构,并对无线Ad-Hoc网络的节能技术及其进展情况进行了总结和归纳。 (2)在详细讨论了基于位置的无线Ad-hoc网络GRID路由协议的基础上,针对节点在进行广播的时候会造成不必要的能量消耗的问题,在对最小发射功率进行详细分析后,提出了一种基于最小广播功率的位置信息广播算法,该算法通过在每个节点上进行广播发射功率的控制,实现低功率的位置信息的广播,不仅降低了节点能量消耗,也有助于减少网络间无线通信的相互干扰。 (3)在节点使用最小发射功率前提下,对GRID网关节点的选择算法进行分析,指出GRID协议中网关节点存在能量消耗大的问题。基于此,提出了一种新的网关选择算法,该算法能够可实现更有效地网关节点的轮替,降低了网络的能量消耗。 (4)对定向天线定向天线与全向天线的特点进行了比较,对使用全向天线的GRID的路由及数据传输过程进行了分析,指出节点使用全向天线将会造成不必要的能量消耗。对基于定向天线的无线Ad-hoc网络,提出了基于天线调度算法的路由及数据传输策略。该算法能够有效地减少网络中的干扰,提升空间的重用率,降低路由及数据传输过程中的能量消耗。 (5)基于OPNET网络仿真软件建立了定向天线模型,并分别从网络域、节点域和进程域三个层次实现了ES-GRID路由协议的仿真。通过对报文平均投递率、端到端的平均时延、网络的平均能耗等统计量的收集,实现了GRID路由协议和ES-GRID路由协议性能的测试和对比分析,仿真结果验证了所提协议的有效性。 论文最后对全文进行了总结,指出了当前研究中存在不足之处,并对未来值得进一步研究的问题进行了展望。