無線通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作分集研究.pdf

1、隨著微電子系統(tǒng)和高集成低能耗的數(shù)字電子電路的發(fā)展，新的無線通信技術(shù)在不斷地涌現(xiàn)。其中無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是兩種具有代表性的網(wǎng)絡(luò)，這兩種網(wǎng)絡(luò)以及在它們基礎(chǔ)上發(fā)展起來的協(xié)作分集技術(shù)，已經(jīng)引起了人們廣泛的關(guān)注。然而，這兩類網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)有特點(diǎn)也給相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理提出了挑戰(zhàn)。第一，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，需要對(duì)節(jié)點(diǎn)能量進(jìn)行很好的管理和分配，以延長網(wǎng)絡(luò)壽命；第二，在無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，由于所有的節(jié)點(diǎn)是分布式的，而且節(jié)點(diǎn)的合作需要消耗

2、自身的資源，所以個(gè)別的節(jié)點(diǎn)會(huì)采用拒絕和網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)合作的方式來節(jié)省自身的資源，因此關(guān)于無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的不完全合作行為的研究是十分必要的。
　　針對(duì)以上的問題分析，本文分別對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中采用協(xié)作分集方式通信的節(jié)點(diǎn)的功率優(yōu)化分配問題和無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作分集系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的自私行為和性能進(jìn)行了研究。
　　首先，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中在各個(gè)節(jié)點(diǎn)完全合作條件下，采用兩種協(xié)作通信策略的節(jié)點(diǎn)功率優(yōu)化分配問題。本文針對(duì)采

3、用協(xié)作分集方案下的節(jié)點(diǎn)能量消耗問題提出了一種非線性模型，并利用粒子群優(yōu)化算法來獲得最優(yōu)的功率分配值。結(jié)果表明，隨著合作節(jié)點(diǎn)的增多，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗減少，有效地提高了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　其次，研究了ad-hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下放大發(fā)送(AF)的合作分集系統(tǒng)中，中繼節(jié)點(diǎn)不完全合作的誤碼率性能問題。采用開關(guān)(on-off)模型來描述中繼節(jié)點(diǎn)的自私行為。分別研究了存在單個(gè)和兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)在不完全合作條件下的誤碼率性能，并提出了根據(jù)節(jié)點(diǎn)自私概率