基于重传的协作多跳水声网络能耗优化研究

针对水声网络的低能耗远距离传输问题,建立了具有反馈重传机制的协作多跳网络能耗模型,基于水声传播衰减和噪声特性通过曲线拟合的方式获得了最优衰减噪声因子的近似函数关系式,以简化能耗模型。仿真分析给出端到端总误包率要求下协作多跳水声网络每比特传输能耗与协作节点数、跳距、最大传输次数之间的关系。结果表明,多跳可以节省大量能耗。允许一次重传就足以对网络全局最小能耗带来较大节能增益,并有效减少最优协作节点数及提高最优跳距,从而能降低网络能耗对网络节点密度的要求,特别适合水声传感器网络应用。

一种基于机会中继的多跳协作MAC机制

现有协作MAC机制的实现过度依赖于协作表中的信息,而协作表中的信息并不是瞬时更新的,并且协作表的建立和更新都需要额外的开销。针对这些不足,充分利用协作发送的特性,提出一种基于机会中继的多跳协作MAC机制。在ORMAC机制中,节点通过侦听MCTS估算中继信道的误包率,当数据传输失败后,候选中继节点根据误包率设置退避定时器的初值,以选择出最佳的中继节点参与中继重传,以此在不可靠的无线信道实现数据的可靠传输。在NS2.28上搭建仿真平台,仿真结果证实了ORMAC机制能有效地提高系统中的平均吞吐量和交付率。

无线网络中基于位置的能量高效协作路由算法

为了降低无线网络中路由的整体发射功率,该文提出了一种基于位置的能量高效协作路由(LBCR)算法。首先分析了协作链路在一定中断概率要求下的发射功率性能,理论分析表明,合适的协作节点可以降低协作链路的发射功率。在自适应转发分群路由(AFCR)算法的基础上,LBCR算法利用节点位置信息为每跳选择合适的中继节点,然后结合多跳协作策略,建立从源节点到目的节点的协作路由。仿真结果表明,与无协作的AFCR算法和基于一跳协作的MPCR算法相比,LBCR算法可以明显改善路由的整体发射功率。

无线传感网络分布控制汇聚协作节能算法

稳定而有效地传送数据是无线通信最根本的目标。在无线传感网络中,由于各网络节点的设计属性,在保证通信任务的同时,如何在供电受限的情况下有效延长网络节点的电池工作寿命,显得尤为关键。网络的拓扑结构和路由协议对网络的性能有着很大的影响。无线传感网络分簇路由算法基础上,提出一种分簇协作节能多跳算法(CorMulti-hop Agrithm,CMHA)。对网络监测的区域进行环形划分,进行非均匀的部署控制,让较靠近汇聚节点区域的传感器节点分布密度大于较远区域,使单位周期内每个环形区域节点协作多跳通信以平衡区域能耗、优化数据传输路径提高节点能量利用效率。仿真表明该算法对减小传输能耗、均衡网络能量有较好效果。

锚点稀疏的无线感知网络定位算法

为有效实现锚点稀疏无线感知网络中节点的定位,提出一种多跳协作分布式定位算法.利用与局域范围内的多跳锚点通信协作,对定位的伪位置进行排除或缩小位置范围;同时,对影响定位精度的测距误差、锚点位置误差进行研究,利用误差分析技术优化锚点的选择,排除冗余锚点带来的误差影响;通过Matlab仿真实验研究定位率与锚点密度之间的关系,验证了算法的有效性和正确性.试验表明,该算法能显著提高定位率(尤其对处于网络边缘的节点定位),有效降低定位误差和定位成本.

多跳协作V-MIMO信道遗传优化估计

针对多跳协作虚拟多输入多输出(virtual multiple input multiple output,V-MIMO)系统信道估计问题,研究分析了多跳级联信道和能量泄露对信道稀疏性的破坏性,考虑到采用译码转发协作能够避免级联信道估计产生的估计误差积累,遗传算法优化正交基可以提高信道稀疏度,提出基于译码转发协作的多跳协作V-MIMO系统的遗传算法优化正交基信道估计算法.仿真结果表明,相比放大转发,所提出的算法提高了信道估计精确度、降低了多跳协作V-MIMO系统的误符号率.