基于MIMO技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法設(shè)計(jì)與改進(jìn).pdf

1、21世紀(jì)以來,計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,而作為一種多學(xué)科高度交叉融合技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( Wireless Sensor Networks, WSN)技術(shù)也已經(jīng)得到了前所未有的發(fā)展。但是由于傳感器網(wǎng)絡(luò)其自身的一些特點(diǎn)或者限制,目前已有的一些有關(guān)無線網(wǎng)絡(luò)的研究成果并不完全適合于傳感器網(wǎng)絡(luò)。路由技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中起著舉足輕重的作用,鑒于傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的處理、存儲(chǔ)能力以及能量等資源有限,路由協(xié)議的設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡單,盡量減少節(jié)

2、點(diǎn)需要維護(hù)的信息量,并且控制各種信息的傳播范圍,以及減少不必要的通信,以期合理地利用網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能量,并延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。最小跳路由協(xié)議基于節(jié)點(diǎn)的通信范圍建立節(jié)點(diǎn)之間的通信路徑,整個(gè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)簡單,并且對(duì)節(jié)點(diǎn)各方面的要求也比較小。此外多進(jìn)多出( Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技術(shù)由于其在系統(tǒng)的信道容量以及頻譜利用率方面擁有著獨(dú)特的優(yōu)勢,所以開始被逐漸地應(yīng)用到無線網(wǎng)絡(luò)中來。目前,許多優(yōu)秀的基于MIM

3、O技術(shù)的MAC協(xié)議已經(jīng)提出,例如 MIMA( Mitigating Interference using Multiple Antennas)協(xié)議、PRP(Parallel RTS Processing)協(xié)議以及DACW(Dynamic Adjust CTS Waiting time protocol)協(xié)議,這些協(xié)議都很好地解決了無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)膯栴},并且進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。本文將基于以上提出的要求和技術(shù)提出一種新的路由協(xié)

4、議—MCOR(MIMO and Communication-region based On-demand Routing),該協(xié)議主要從以下幾個(gè)方面做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn):
　　(1)針對(duì)最小跳路由中存在的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)路徑單一,流量集中的問題以及RREQ發(fā)送策略中存在的不足做出了改進(jìn),提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
　　(2)針對(duì)鏈路層使用的 MIMO技術(shù)做出路徑選擇的優(yōu)化,以減少鏈路層協(xié)議協(xié)商過程中控制包的交換,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量的使用,提高

5、網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　論文最后在 QualNet仿真平臺(tái)上對(duì) MCOR協(xié)議進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),并與AODV(Ad-Hoc On-Demand Distance Vector)協(xié)議進(jìn)行了性能方面的比較, MCOR協(xié)議在數(shù)據(jù)包平均傳輸時(shí)延方面較AODV協(xié)議有明顯地降低,但是隨著網(wǎng)絡(luò)中布置的節(jié)點(diǎn)的密度逐漸增加,在數(shù)據(jù)包的交付方面,MCOR協(xié)議還是略顯不足。此外論文還驗(yàn)證了基于MIMO技術(shù)所做的路徑選擇方面的優(yōu)化,可以在一定程度上減少網(wǎng)絡(luò)中控制信