基于衰落信道的無線鏈路調(diào)度算法研究.pdf

1、過去幾十年，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSNs）得到了飛速的發(fā)展，取得了一系列的成果，極大的改善了人們的生活方式和生活質(zhì)量。作為極具應(yīng)用和發(fā)展前景的一項(xiàng)高新技術(shù)，WSNs同樣存在一系列亟待解決的問題，其中鏈路調(diào)度問題直接影響著無線網(wǎng)絡(luò)的容量、時(shí)間延遲、生命周期等各個(gè)方面，成為WSNs研究中的熱點(diǎn)問題。
　　然而現(xiàn)在存在的大多數(shù)的結(jié)果都是在圖干擾模型或者簡(jiǎn)單的 SINR（ Signal to

2、Interference plus Noise Ratio）干擾模型下得出的，由于信號(hào)具有衰落的本質(zhì)特征，因此這些結(jié)果往往與實(shí)際情況存在差距，不夠精確。Rayleigh衰落模型充分考慮了傳輸信號(hào)的干擾累加、慢衰落等對(duì)鏈路調(diào)度過程的影響，更加接近真實(shí)的傳輸環(huán)境，因此，我們選擇Rayleigh衰落模型作為研究鏈路調(diào)度問題的干擾模型。
　　考慮到功率控制對(duì)于鏈路調(diào)度的重要意義，功率控制手段的選擇就顯得極為重要。本文中，我們選擇Obliv

3、ious功率控制作為功率控制的手段，有效降低了傳感節(jié)點(diǎn)的能量消耗，同時(shí)減小了節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾，進(jìn)而提高了同時(shí)調(diào)度的通信鏈路的數(shù)目，降低了通信鏈路的傳輸?shù)却龝r(shí)間。
　　鏈路調(diào)度成功率和系統(tǒng)吞吐量同樣是評(píng)價(jià)一個(gè)調(diào)度算法的重要指標(biāo)。如果同時(shí)調(diào)度的通信鏈路數(shù)量太少的話，系統(tǒng)的吞吐量就會(huì)過低。而如果同時(shí)調(diào)度的通信鏈路數(shù)量過多的話，相互之間的累加干擾就會(huì)增大，鏈路傳輸?shù)某晒Ω怕示蜁?huì)降低。在本文中，我們首先通過合理設(shè)置每一個(gè)調(diào)度區(qū)域的大小來盡

4、可能的增加同時(shí)調(diào)度的通信鏈路的數(shù)量，同時(shí)，保證系統(tǒng)中的通信鏈路以一個(gè)合適的概率被成功調(diào)度，然后，借助差錯(cuò)重傳機(jī)制進(jìn)一步地提高通信的成功率。事實(shí)上，盡管我們是在衰落模型下研究鏈路調(diào)度問題，我們依然能保證取得和SINR模型下相似或者更高的成功概率，與此同時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量維持在一個(gè)較高的水平上。
　　本文中，我們提出了以下幾種有效的分布式鏈路調(diào)度算法：基于正三角形的調(diào)度算法、基于正方形的調(diào)度算法、基于正六邊形的調(diào)度算法、基于正六邊形的3