基于MIMO的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著近幾年無(wú)線通信的迅猛發(fā)展和WSN所帶來(lái)的巨大應(yīng)用價(jià)值，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大已成為無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的必然發(fā)展，如何以節(jié)省能耗來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期對(duì)WSN設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用。MIMO是一種多輸入多輸出結(jié)構(gòu)形式，能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的冗余，以單天線選擇簇頭節(jié)點(diǎn)并在成簇的機(jī)制過(guò)程中形成虛擬陣列，在增加信道能耗和節(jié)能問(wèn)題進(jìn)行了分析，論述了MIMO技術(shù)在WSN中的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和場(chǎng)容量的同時(shí)，能顯著地降低通信傳輸能耗。
　　結(jié)合MIMO技術(shù)對(duì)WSN

2、分層路由協(xié)議進(jìn)行了研究。在簇頭節(jié)點(diǎn)向Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，針對(duì)傳統(tǒng)HEED協(xié)議中只采用單跳通信或只采用多跳通信一種通信方式，造成了簇頭節(jié)點(diǎn)與基站間無(wú)線通信能量損耗過(guò)大的弊端，提出了基于HEED協(xié)議的單跳與多跳傳輸相結(jié)合M-HEED(Mixture-HEED)混合傳輸路由協(xié)議。該協(xié)議依據(jù)最短平均路徑和最大聚類程度的特性，改單一傳輸方式為混合傳輸方式，有效地延長(zhǎng)了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，避免了每一輪因?yàn)榫嚯x造成的通信損耗。在簇群間協(xié)作

3、節(jié)點(diǎn)的選擇階段，構(gòu)建了一種基于MIMO的路由協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇策略。該策略從降低能耗的角度出發(fā)提出的MM-HEED算法主要是依據(jù)設(shè)定的距離、簇群內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及傳感器節(jié)點(diǎn)在簇群內(nèi)的通信代價(jià)進(jìn)行綜合考慮，選取出所劃分區(qū)域中協(xié)作節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信采用協(xié)作的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并以此為依據(jù)確立源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間的最優(yōu)路徑，從而實(shí)現(xiàn)提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能效性和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的目的。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，該算法在數(shù)據(jù)包傳輸量、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡以及網(wǎng)絡(luò)能