利用ofdm提高网络速度的移动自组织网络能耗比较

Himanshu Prakash Rajput¹，拉詹·米什拉²/强>

研究学者，MMM工程学院，戈勒克布尔，印度

印度戈勒克布尔MMM工程学院助理教授

有关文章载于Pubmed，谷歌学者

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摘要

本文通过提高整个网络的移动速度来比较移动自组织网络的能量。本文所采用的技术是OFDM，并使用Qualnet显示了结果

关键字

Qualnet, ofdm, manet, qpsk, DPSK

介绍

沟通是生活的重要方面之一。通信的目的是通过通信信道将承载信息的信号从源传输到用户目的地。通信系统可以是模拟的，也可以是数字的。在模拟形式中使用随时间连续变化的连续信号，而在数字系统中则使用离散电信号进行传输。

正交频分复用(ofdm)

OFDM是一种用于包括移动通信在内的许多无线通信应用的调制技术。OFDM类似于频分多路复用，不同之处在于OFDM中所有子频带在给定时间由一个源使用。在OFDM中，频带被划分为52个子带，其中48个子带用于发送数据，4个子带用于控制信息。由于子带的这种划分，干扰减少了。OFDM系统采用差分相移键控(DPSK)和正交相移键控(QPSK)来避免对时变信道的跟踪。它为数据提供了更多的安全性。它对信道对减值具有较强的鲁棒性，并能提供较大的数据速率。在OFDM中，数据传输时采用并行传输。OFDM的两个基本限制是高峰值平均比(PAPR)和信号的大动态范围。OFDM主要工作在物理层和MAC层。 OFDM provides transmission of many signals simultaneously through a single channel where each signal has its own separate frequency. It is used in systems such as Wi-Fi(802.11a/g/n), Wi-Max(802.16), DSL (Digital Subscriber Line) and DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial). It handles the multi-path interference which generates frequency selective fading and Inters symbol Interference (ISI). It is a modulation scheme that can convert a single wideband signal into series of independent narrow band signals placed side-by side in frequency domain. Its main benefit is that the sub carriers in OFDM can overlap each other. With the advancement of DSP Technologies, It delivers up to 54 Mbps in 5 GHz ISM band. The applications of OFDM have been scarce.

结果与分析

在这里，我们首先考虑一个如图1所示的矩形网格中放置有4个移动节点的网络。协议距离为1跳。OFDM工作在ISM频段5ghz，信道频率为5.2 GHz，带宽为20mhz，最小数据速率为6Mbps。天线高度为1.5m。最大移动速度为1.3m/s。模型采用双射线路径损耗模型，阴影衰减为12dB，以适应室内环境。双射线路径损失模型是一种适用于视线的模型，它由一条直射射线和另一条反射射线组成。这是一种确定性路径损失模型。路径损耗定义为发射功率和接收功率之间的差值。OFDM的符号持续时间为4μs。Each OFDM can support 24 un-coded bits. The effect of fading is neglected.

能耗结果如图1至图3所示。本案例总能耗为13.4595mJ。如表1所示

当网络速度提高到1.73m/s时，由表1计算总能耗为13.717143，能耗略有增加。因此可以得出网络速度越大，网络消耗的能量就越多。因此，为了实现节能系统，必须降低自组织网络的速度。

从图4到图6可以看出，当网络速度提高到1.73m/s时，三种模式下的能量消耗情况

结论及未来工作

上述结果表明，随着移动自组织网络速度的增加，能量消耗也相应增加。这是利用仿真工具Qualnet得到的实际结果。使用相同的OFDM技术，在降低移动自组织网络能耗方面还有很大的空间。OFDM可用于自适应和非自适应两种形式。目前的工作正在MIMO-OFDM-IDMA上实现。OFDM与IDMA (interinterdivision Multiple Access)的结合技术

确认

我将非常感谢B.S.Rai博士(教授。& Head, ECED, MMMEC Gorakhpur)为我提供了在论文上工作的环境。我还要感谢Rajeev Tripathi教授(教授。以及Head ECED,MNIT Allahabad)，感谢他在我工作期间的大力支持。感谢AravindaKumar先生(助理教授，ECED MNIT阿拉哈巴德)和RichaAgarwal在Qualnet培训我。

表格一览


表1	表2

数字一览


图1	图2	图3

图4	图5	图6

参考文献

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杨家基，“移动自组织网络仿真中的OFDM建模”，博士论文，加州大学
Tobias Doerffel，“用Qualnet模拟无线自组织传感器网络”，文档
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