無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作MIMO的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)作為新興信息獲取技術(shù)早已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)家安全等方面應(yīng)用,并日益受到人們的廣泛關(guān)注。WSN由大量節(jié)點(diǎn)組成,節(jié)點(diǎn)能量有限,因此提高網(wǎng)絡(luò)能效性成為WSN設(shè)計(jì)中亟需解決的首要問題。協(xié)作多輸入多輸出(Multiple Into Multiple Out,MIMO)通過網(wǎng)絡(luò)的冗余單天線節(jié)點(diǎn)以及選擇簇頭節(jié)點(diǎn)與成簇的機(jī)制形成虛擬陣列,進(jìn)而利用MIMO產(chǎn)生的分集增益提高WSN的能量效

2、率。本文從提高能效角度出發(fā)結(jié)合協(xié)作MIMO對(duì)WSN分層路由協(xié)議進(jìn)行了以下研究:
　　第一,本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,總結(jié)了路由協(xié)議的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,分析并比較了典型的幾種路由協(xié)議以及基于STBC及V-BLAST的協(xié)作式多輸入多輸出技術(shù)的典型應(yīng)用模式,總結(jié)了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　第二,針對(duì)傳統(tǒng)LEACH協(xié)議簇頭節(jié)點(diǎn)分布不均勻和選擇簇頭節(jié)點(diǎn)盲目性,本文將虛擬劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域思想引入LEACH路由協(xié)議,提出了Grid-LEACH算法。

3、該算法主要是根據(jù)節(jié)點(diǎn)地理位置以及當(dāng)前剩余能量信息兩個(gè)參量在所劃分的子區(qū)域內(nèi)選擇簇頭節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明,該算法能夠改善簇頭節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)能耗分布不均的狀況,從而提高了網(wǎng)絡(luò)能效,延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。
　　第三,本文從節(jié)能角度出發(fā)提出了Grid-LEACH-MIMO算法。該算法主要是依據(jù)設(shè)定的距離和能量門限選取所劃分子區(qū)域中的簇頭節(jié)點(diǎn)和協(xié)作節(jié)點(diǎn),通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,從而實(shí)現(xiàn)提高 WSN能效性和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的目的;通過對(duì) WSN和