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协作无线传感器网络中节能中继选择算法研究

胡子昂  
【摘要】:在大力发展物联网和绿色通信技术的5G时代,无线传感器网络中,节点间的中继协作行为将会更加常态化,协作通信技术会得到更广泛的发展与应用。因此,关于中继协作技术节能算法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文针对无线传感器网络中的节能中继选择算法进行了研究与改进,主要的内容及工作如下:首先,从无线传感器网络的发展历程及实际应用环境入手,对协作通信技术的发展脉络、现阶段的关键技术以及今后的研究方向进行了深入的分析与综述总结,并紧扣协作通信技术中的一个重要方向中继节点的选择问题开展本文的研究工作。其次,针对能量有限的无线传感器网络,提出了一种基于AHP的灵活节能中继选择算法。该算法通过一个中心控制单元,在保证信息可靠传输的前提下,减少过多中继节点因接收广播信息包而造成的能量损耗。对中继节点的选取采用层次分析法综合考虑多种因素。根据不同网络状态,灵活设定适合网络中多种因素的权重,使整个算法更具有灵活适应性。理论分析和仿真结果表明,所提算法能有效减小网络能耗,延长网络生命周期。最后,将协作中继应用到能量采集的传感器网络,构建了以目的节点接收信噪比为判据的节能中继选择算法。在中继选择的过程中,选取能量充裕且能够正确译码源信息的节点成为候选中继,从候选集合中选择可以最大化接收信噪比的中继节点进行协作,从而保证信息传输的可靠性。该算法在实现能量采集的同时联合中继选择技术,在网络性能的提高上具有一定优势。该论文有图35幅,表3个,参考文献81篇。


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