协作网络中基于节点自私性的中继选择和功率分配算法研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuzufang
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近年来,协作通信技术由于可以有效提升无线网络的性能,因而成为了无线通信领域的研究热点之一。这一技术的关键特征是鼓励单天线设备参与协作,通过共享其天线用以建立虚拟的天线阵列,从而显著地提升接收可靠性。但是由于受到自身处理能力、存储空间、电池容量等各种资源的限制,网络节点若不考虑自身的资源消耗,在没有补偿机制的情况下,往往因自身资源耗尽而过早退出网络,并势必会在很大程度上影响无线网络性能。针对上述情况,本文创新性地引入节点自私性指数这一新的概念,用于模拟和表征协作网络中节点具有一定程度自私行为的情况,并将该指数运用于表示网络节点从协作传输中获益程度的效用函数当中。在此基础上基于效用函数提出了一种能适应多中继选择的功率分配机制,进而实现协作网络中节点的能量开销公平性。通过对节点处于自私性情况下的系统功率消耗进行仿真,结果表明,这一机制能够在保证无线环境QoS要求的前提下实现对网络生存期的优化。此外,本文进一步将自私性指数的概念运用到节点的休眠模式中,提出了一种基于节点自私性的无线协作网络节点休眠模式,将自私性指数作用于节点休眠间隙时间长度的设置过程中,从而在在更大程度上实现节点能量开销的公平性。通过对休眠模式节点能量开销的仿真,结果表明,该方案较大程度地提高了自私性程度较高节点的平均能量节省百分率,为无线协作网络中进一步实现资源优化配置提供参考思路。
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