基于協(xié)作通信的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點放置問題研究.pdf

1、隨著微電子及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的廣闊應(yīng)用前景日益獲得國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。無線傳感器節(jié)點(SN)以其低成本，低功率，分布式，多功能的特點得到廣泛應(yīng)用，但這些特點也預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)在連通性和穩(wěn)定性上的隱患。為了延長網(wǎng)絡(luò)的生存期，改善和提高通信性能，有研究者提出放置少量成本高，功率大的中繼節(jié)點(RN)來起到與BS，SNs和其他RNs通信的作用。借助中繼節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)改善無線信號的傳輸質(zhì)量，提高系統(tǒng)的吞吐量。所以中繼節(jié)點的放置策

2、略優(yōu)劣直接決定著網(wǎng)絡(luò)整體性能，壽命等指標(biāo)。鑒于中繼節(jié)點在無線網(wǎng)絡(luò)中的巨大作用，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都對中繼節(jié)點的放置問題展開了深入的研究。本文就減少中繼節(jié)點個數(shù)為目標(biāo)做了以下工作:
　　 1.單跳范圍內(nèi)使用非協(xié)作通信算法
　　 首先回顧分析前人在中繼節(jié)點放置問題上所做的工作，針對目前放置算法中沒有充分利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和計算量過大的問題，提出了一項對單跳范圍內(nèi)的中繼節(jié)點放置問題的改進(jìn)，該算法利用中繼節(jié)點連接的傳感器節(jié)點不超5個的

3、特點，能以較小的計算量最小化單跳范圍內(nèi)的中繼節(jié)點個數(shù)。仿真實驗表明，與其他中繼節(jié)點放置方案相比，本文提出的算法在未增加計算量的基礎(chǔ)上能有效的減少中繼節(jié)點數(shù)目。
　　 2.單跳范圍外使用協(xié)作通信算法
　　 近年來，一種能有效地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源高效使用的新型通信模型——協(xié)作通信，日益獲得人們的關(guān)注。該技術(shù)通過共享不同節(jié)點之間的時隙，節(jié)點天線等資源，實現(xiàn)協(xié)作分集，協(xié)同傳輸和協(xié)作路由等新技術(shù)。已廣泛應(yīng)用在蜂窩網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及A