無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源受限,因此如何在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)低能耗的可靠傳輸顯得尤為重要。協(xié)作通信是一種虛擬的MIMO技術(shù),結(jié)合了分集技術(shù)和中繼通信的思想,可以提高通信的可靠性和信道容量。網(wǎng)絡(luò)編碼為提高網(wǎng)絡(luò)容量,降低網(wǎng)絡(luò)傳輸開銷提供了新思路,是網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的重要突破技術(shù),網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點(diǎn)不再是簡單的對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),而將接收到的信息進(jìn)行編碼后再轉(zhuǎn)發(fā),可以有效地增加網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和容量。本文以降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸能耗為目標(biāo),研究了無線傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信機(jī)制,取得一些有意義的研究成果,主要工作包括:
　　 (1)提出一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作機(jī)制,該機(jī)制結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)編碼和協(xié)作通信的特點(diǎn),在節(jié)點(diǎn)處對接收到的信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼后再轉(zhuǎn)發(fā)給匯聚節(jié)點(diǎn),有助于提高網(wǎng)絡(luò)性能。此外,還分析了該機(jī)制的通信誤塊率和網(wǎng)絡(luò)能耗狀況,計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作機(jī)制在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)平均誤塊率達(dá)到10-2時,通信能耗比單路由機(jī)制降低了80.9％,比協(xié)作通信機(jī)制降

3、低了43.7％。
　　 (2)研究了網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作機(jī)制的源.伙伴能量分配方法,著重考慮節(jié)點(diǎn)位置和系統(tǒng)誤塊率兩個因素,提出一個基于最小誤塊率的能量分配算法。該算法根據(jù)協(xié)作節(jié)點(diǎn)的位置來調(diào)整分配系數(shù)α的取值,使誤塊率達(dá)到最低。仿真結(jié)果表明協(xié)作節(jié)點(diǎn)距離源節(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn),α取值越大。
　　 (3)將網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作方案由兩節(jié)點(diǎn)協(xié)作模式推廣到多節(jié)點(diǎn)協(xié)作模式,分析了多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)作機(jī)制下節(jié)點(diǎn)通信能耗情況,通過計(jì)算機(jī)仿真對比2,4,8,12個節(jié)點(diǎn)