基于协作通信的无线传感器网络中继节点放置问题研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wj34271996
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微电子及网络技术的发展,无线传感器网络(WSN)的广阔应用前景日益获得国内外学术界的广泛关注。无线传感器节点(SN)以其低成本,低功率,分布式,多功能的特点得到广泛应用,但这些特点也预示着网络在连通性和稳定性上的隐患。为了延长网络的生存期,改善和提高通信性能,有研究者提出放置少量成本高,功率大的中继节点(RN)来起到与BS,SNs和其他RNs通信的作用。借助中继节点的转发改善无线信号的传输质量,提高系统的吞吐量。所以中继节点的放置策略优劣直接决定着网络整体性能,寿命等指标。鉴于中继节点在无线网络中的巨大作用,学术界和工业界都对中继节点的放置问题展开了深入的研究。本文就减少中继节点个数为目标做了以下工作:   1.单跳范围内使用非协作通信算法   首先回顾分析前人在中继节点放置问题上所做的工作,针对目前放置算法中没有充分利用网络拓扑结构和计算量过大的问题,提出了一项对单跳范围内的中继节点放置问题的改进,该算法利用中继节点连接的传感器节点不超5个的特点,能以较小的计算量最小化单跳范围内的中继节点个数。仿真实验表明,与其他中继节点放置方案相比,本文提出的算法在未增加计算量的基础上能有效的减少中继节点数目。   2.单跳范围外使用协作通信算法   近年来,一种能有效地实现网络资源高效使用的新型通信模型——协作通信,日益获得人们的关注。该技术通过共享不同节点之间的时隙,节点天线等资源,实现协作分集,协同传输和协作路由等新技术。已广泛应用在蜂窝网络,无线传感器网络及Ad hoc等无线网络中。在协作通信网络中,每个节点只要一根天线,不需要额外的硬件成本。通过利用协作通信让多个节点同时发送相同的数据到一个目的节点,可以极大地增加节点的传输范围。根据协作通信这个特点,本文开创性的提出利用协作通信来解决无线传感器网络中的中继节点放置问题。这个问题是NP难的,为此提出了一个启发式的算法来高效地解决该问题。通过理论分析和仿真实验验证,相对其他方案,该算法在减少中继节点数目上有很大提升。
其他文献
Android系统是目前最受欢迎的智能手机操作系统,吸引大量的应用程序开发者为其开发应用程序。由于应用程序开发者良莠不齐,致使Android市场上存在大量的恶意应用程序,如何快速准
现代数字信号处理器经常采用超长指令字体系结构。与通用处理器普遍采用的超标量体系结构相比,超长指令字将调度任务交由编译器完成,这对编译器的后端优化提出了挑战。   BW
本文先介绍了在互联网环境下传统关系数据库技术遇到的挑战,认真分析了互联网应用(特别是博客类社交应用)的具体特征:数据量巨大,有明显的数据热点;并发请求量巨大,但是访问模
作为体现服务机器人智能化水平的重要功能之一,物体检测与识别是机器人视觉领域一个开放的研究课题。由于问题的复杂性,在机器人上实现实时可靠的物体检测与识别系统仍然是一个
随着计算机的不断普及和互联网技术的不断发展,网络安全事件呈现出发生频率高、事件危害大、种类多样化等特点,入侵检测作为一种主动的防护技术,愈加的受到网络安全防护人员
近年来,多媒体技术得到长足发展,已经被广泛应用到人类生产生活之中。多媒体技术以其多样性和趣味性得到推崇。将多媒体技术结合网络通信用于教学工作,将是个不错的选择和尝
现代卫星远程教育是我国非常重视的长期发展战略。我国幅员辽阔,地区差异大,教育发展不平衡。以内蒙古的情况为例,农牧区的教学资源、教学手段和信息化程度,与城市相比存在巨
伴随着信息技术的飞速发展,信息技术进入到了云时代,随之而来的是大数据的发展与应用,因此,大数据分析技术的研究价值越来越大,其在信息技术应用中的地位也更为重要。序列数据是一
当前,烟草行业物流信息化建设正在深入推进之中。加快物流信息化进程,对于整合行业物流资源、提升现代物流运行水平具有重要的作用。各卷烟工业企业转变物流发展观念,引入现代物
复杂网络成为近年来很多领域科学家研究的热点,对复杂网络的研究蕴藏着巨大的潜在应用价值,然而复杂网络所表现出的脆弱性,成为其在实际应用中的一大缺陷,尤其是在面对随机攻