基于节点移动和协作转发的异构传感器网络路由协议

在异构传感器网络中,超级节点有着重要的意义.针对异构传感器网络中超级节点能量消耗过快的问题,提出了一种新的分簇路由协议(MCC).通过在建簇阶段采用簇首移动控制策略来使簇内负载更加均衡;在簇间数据传输时引入了节点协作转发机制,提高了分簇协议的数据传输性能.通过NS2仿真验证,结果表明,MCC协议不仅降低了簇首能耗,而且使网络能耗更加均匀,延长了网络寿命.

基于Merkle哈希树的机会社会网络节点协作转发机制

机会社会网络中的节点自私或节点非协作行为常常导致消息传输效率降低.针对这一问题,本文提出了基于Merkle哈希树的节点协作转发机制.首先根据节点的移动特性建立节点相遇位置预测模型;其次构建Merkle哈希树并对自私节点进行检测和删除,更新整个Merkle哈希树;最后结合所提出的模型及相遇距离大小选择合适的转发节点,保证了消息的协作转发.实验表明,本文提出的方法能够精确地检测网络中的自私节点,并能够保证消息的高效传输.此外在消息投递率及传输时延方面优于典型的传统Epidemic、DirectDelivery算法.

无线传感网络中多转发节点协作传输策略

协作通信是提高无线传感网络性能的有效技术。为此,针对能量采集的无线传感网络(EH-WSNs),提出多转发节点协作传输(Multi-relay Cooperative Transmitting,MRCT)方案。MRCT方案采用时隙切换/功率分配机制,优化解码信息和传输信息的功率分配;转发节点将所接收的信息进行放大——转发处理,并由将多个转发节点的信息合并后,再传输传感节点,进而提高吞吐量和安全能力。通过仿真分析了MRCT方案的吞吐量和安全中断概率性能。仿真结果表明,提出的MRCT方案的吞吐量和安全性能得到提升。

多预约信息转发的协作信道预约多址接入协议

针对Ad Hoc网络中实时业务在背景业务繁重时信道接入效率低的问题,提出一种邻节点协作转发信道预约信息(CRI)的多址接入协议(M-CCRM).节点在发送数据分组前,选取多条CRI作为其数据开销,在控制该开销不超过预先设定门限的基础上,将这些CRI随分组一起发送;收到数据分组的邻节点提取其携带的CRI,记录下那些自己位于其预约范围内的CRI,避免在这些CRI的预约时段内接入信道.M-CCRM协议扩大了CRI的覆盖范围,解决了由于信道衰落和(或)分组冲突导致的CRI丢失问题,提高了实时业务的信道接入效率.仿真结果表明,当开销门限为0.02时,M-CCRM协议的实时业务发送失败概率比基本信道预约协议和基本协作预约协议分别降低了31%和20%.

选择软消息转发协作下的物理层网络编码

为解决5G协作通信中基于软消息转发协作(Soft⁃Message⁃Forward,SMF)物理层网络编码存在的噪声放大等问题,提出一种基于选择软消息转发(Selective Soft⁃Message⁃Forward,SSMF)协作的物理层网络编码及其门限判决译码算法.根据迫零检测后噪声最小的叠加信号可靠性最高原理,从中继节点接收信号集中选择可靠性最高的信号,映射为对数似然比形式,来提升误码率(Bit Error Ratio,BER)性能,并降低复杂度.仿真表明:采用二进制相移键控调制,且各信道为准静态瑞利衰落信道时,所提SSMF协作编码性能相对更优.当BER为10^(-3)时,相对去噪转发分集、SMF及译码转发协作方案,所提协作可分别获得约0.7dB、1.1dB与2.3dB的性能增益.

带有协作意愿感知的边缘协作中继机制

利用智能终端的协作转发可以缓解海量传感器数据的承载压力。然而,由用户携带智能终端的非合作行为会使转发性能急剧下降。为此,提出了一种带有协作意愿感知的边缘协作中继机制,以提高中继选择的合理性和激励机制的有效性。通过分析用户对转发数据的兴趣度感知用户的主观协作意愿,并考虑用户能量和缓冲的影响,综合选择协作状态最佳的用户作为中继。为了进一步激励中继用户参与协作转发,提出了一种基于讨价还价博弈的激励机制,充分地激励中继用户的客观协作意愿。仿真结果表明所提机制与其他中继机制相比,转发成功率和平均吞吐量分别提高了至少19.4%、17.9%,平均传递时延降低了至少18.6%。

基于中继协作的车载通信及其协作策略的性能分析

针对车载通信系统很难通过直接链路完成数据输传的问题,引入无线中继对车载数据进行转发,以确保车载通信数据的有效和可靠传输。同时,对车载端与目的端之间的通信链路不能利用的协作场景,从理论上对放大转发(AF)和解码转发(DF)两种转发策略的性能进行分析和比较。以目的端的误码率为评价标准,理论分析表明:在任何信道衰落条件下,DF的性能总是优于AF。在瑞利信道下,分别对单中继和多中继两种通信场景分别进行了蒙特卡罗仿真,仿真结果与理论分析相符。

基于椭圆轨迹的无线传感器网络传输协议

针对无线传感器网络(WSN)中,图像、视频和音频等大块数据的高效传输面临的困难,提出了一种基于椭圆轨迹的WSN可靠传输机制(ETRF)。ETRF利用位置坐标,在信源(Source)和信宿(Sink)之间构建均匀分布的椭圆轨迹分离多路径,进而将大块数据分成多个较小的分组,使其分别沿不同的椭圆路径向Sink并行转发,以此提高网络传输带宽,均衡网络负载。ETRF将冗余多路径与FEC编码保护机制相结合,并采用"回退竞争"与限定范围的邻居协作转发机制,在动态的网络环境中有效提高了协议的传输性能。理论分析和仿真结果表明,ETRF的综合性能优于同类协议。

基于SWIPT的半双工中继QF协作可达速率分析

为解决中继节点能量受限的问题及提高系统能量效率以实现可靠绿色通信,提出了基于无线携能传输(SWIPT)技术的半双工中继量化转发(QF)协作系统.首先,建立基于SWIPT的半双工中继QF协作系统模型,信源节点和目的节点由电源供电,中继节点通过SWIPT技术同时实现信息传输和能量收集;其次,在功率分割协议下,推导出基于SWIPT的QF协作的可达速率表达式,证明可达速率是关于功率分割因子的凸函数,并求解出最优功率分割因子以优化可达速率;然后,针对慢衰落信道,进一步分析了基于SWIPT的QF协作的预期速率;最后,理论分析与仿真结果表明,基于SWIPT的QF协作的可达速率或预期速率均明显优于传统放大转发和译码转发协作,并且基于SWIPT的QF协作在中继节点没有外部供电的情形下,能达到与传统QF协作相近的性能.

一种跳延时发送参考超宽带通信系统的协作方法

为分析跳延时发送参考超宽带系统引入协作机制后的性能,建立了该协作系统的一般模型,利用高斯逼近法推导了跳延时发送参考超宽带系统在放大转发、最大比合并协作方式下的条件误码率,并利用矩生成函数推导了系统误码率的一般表达式和渐近表达式,理论分析与仿真结果表明系统可获得二阶分集增益,误码率性能也有了明显的提高。