專(zhuān)利名稱(chēng)：基于分布式空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié)同分集方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線傳感領(lǐng)域，具體提出了一種基于分布式空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā) 的無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié)同分集方案。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了信息監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，隨 機(jī)布設(shè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)成千上萬(wàn)，分布較為密集，特別是軍事偵察、環(huán)境監(jiān)控、公共安 全等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)計(jì)規(guī)模一般較大，節(jié)點(diǎn)容易出現(xiàn)故障，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。同時(shí)，能量受限是無(wú)線傳感網(wǎng)一個(gè)的重要特征，如何使傳感網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)能量消耗最小化是無(wú)線傳感網(wǎng)中的重要研究課題。目前，將能量受限的單天線 傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以一定的機(jī)理有效的協(xié)同起來(lái)形成虛擬的多天線系統(tǒng)，以此來(lái)提高網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率，達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的，已成為無(wú)線傳感網(wǎng)領(lǐng) 域研究的熱點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種基于分布式空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié) 同分集方案。以有效解決現(xiàn)有的放大轉(zhuǎn)發(fā)、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)、編碼協(xié)同等幾種協(xié)同方案 設(shè)計(jì)復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)困難、分集效率低、協(xié)同同步困難等問(wèn)題，有效提高系統(tǒng)的頻譜 效率和能量效率，大大降低無(wú)線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)能耗。 本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下五個(gè)部分(1) 將空時(shí)分組編碼STBC技術(shù)與譯碼轉(zhuǎn)發(fā)DF中繼技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成無(wú) 線傳感網(wǎng)分布式節(jié)點(diǎn)的空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)DSTBC-DF的協(xié)同分集方 案，利用STBC編碼矩陣行矢量的正交性來(lái)解決協(xié)同通信問(wèn)題。(2) 對(duì)于一個(gè)協(xié)作伙伴的協(xié)同通信，采用Alamouti編碼矩陣的兩行來(lái)設(shè)計(jì) 信源與伙伴節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)，并采用信源與伙伴分時(shí)發(fā)送策略，有效解決了協(xié)作雙方同時(shí)發(fā)射時(shí)因傳輸距離不等造成的不同步問(wèn)題。(3) 當(dāng)信源節(jié)點(diǎn)和信宿節(jié)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)不能直接通信時(shí)，采用雙伙伴來(lái)形成 Alamouti編碼矩陣的正交形式，這樣信宿端也形成了編碼矩陣的兩路 數(shù)據(jù)，可按Alamouti譯碼算法進(jìn)行譯碼。(4) 設(shè)計(jì)了一套適合DSTBC-DF的協(xié)同分集協(xié)議，協(xié)同通信按周期進(jìn)行，每 個(gè)周期有簇頭確定、協(xié)同建立、時(shí)隙規(guī)劃、數(shù)據(jù)傳輸四個(gè)階段。(5) 采用動(dòng)態(tài)的伙伴選擇策略進(jìn)行協(xié)作伙伴選擇，即基于簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的能量、 信源與伙伴間的信道狀態(tài)信息，以及伙伴節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，建立 一個(gè)備選伙伴列表，并根據(jù)能量消耗和信道即時(shí)信息的變化情況，及 時(shí)更新伙伴列表。上述(1)部分中將STBC與DF結(jié)合的協(xié)同分集方案是將單天線的傳感網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)形成虛擬的MIMO形式，利用MIMO技術(shù)來(lái)解決協(xié)同通信，不僅實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，而且 能夠提供較大的分集增益和陣列增益，使系統(tǒng)獲得較高的頻譜效率和能量效率。 上述(2)部分中利用Alamouti的編碼矩陣來(lái)設(shè)計(jì)信源和伙伴節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)使之正 交，以便獲取分集增益，而且譯碼簡(jiǎn)單。(2)部分中信源節(jié)點(diǎn)與伙伴節(jié)點(diǎn)分時(shí)發(fā) 射，避免了信源和伙伴不同步引起的兩路協(xié)作數(shù)據(jù)不能理想正交造成的系統(tǒng)性能 的下降。(3)部分中采用兩個(gè)協(xié)作伙伴來(lái)利用Alamouti的編碼矩陣的正交性形 成協(xié)同通信，避免了一個(gè)協(xié)作伙伴時(shí)，信源與信宿距離較遠(yuǎn)或它們間信道較差， 無(wú)法有效協(xié)同通信的情況。(4)部分中以簡(jiǎn)單的協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同通信的整 個(gè)過(guò)程。(5)部分中采用動(dòng)態(tài)的伙伴選擇策略，根據(jù)各種信息的即時(shí)編碼來(lái)更新 協(xié)作伙伴列表，避免了固定的某些節(jié)點(diǎn)被反復(fù)選中，以致能量消耗過(guò)快死亡，從 而破壞整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。相比基于隊(duì)列、能量或信道狀態(tài)信息的固定伙伴選 擇策略，采用綜合節(jié)點(diǎn)能量、信道狀態(tài)信息和節(jié)點(diǎn)地理位置信息的伙伴選擇策略， 更能夠確保協(xié)同分集通信的有效性，并使簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)能耗達(dá)到某種平衡，最 終使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平均能耗消耗最小，網(wǎng)絡(luò)工作生存周期最長(zhǎng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提出的基于分布式空時(shí)分組編碼的協(xié)同通信相比 傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單入單出SIS0通信能獲取分集增益和編碼增益，使得系統(tǒng)有更 高的頻譜效率和能量效率。本發(fā)明提出的基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的協(xié) 同通信相比放大轉(zhuǎn)發(fā)和混合解碼轉(zhuǎn)發(fā)不僅能提供更高的分集增益，而且在SNR較低的情況下也有很好的協(xié)作效果。本發(fā)明提出的基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼 轉(zhuǎn)發(fā)的協(xié)同通信相比傳統(tǒng)的重復(fù)編碼協(xié)同通信有更高的編碼效率，且實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn) 單?；趩位锇榈姆植际娇諘r(shí)分組編碼的協(xié)同通信利用分時(shí)處理策略，避免了信 源和伙伴不同步引起的兩路協(xié)作數(shù)據(jù)不能理想正交造成的系統(tǒng)性能的下降。相比 基于隊(duì)列、能量或信道狀態(tài)信息的固定伙伴選擇策略，本發(fā)明提出的基于節(jié)點(diǎn)能 量和信道狀態(tài)信息，并綜合考慮地理位置信息的動(dòng)態(tài)伙伴選擇策略，能夠確保協(xié) 同分集通信的有效性，并使簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)能耗達(dá)到某種平衡，避免某些節(jié)點(diǎn)被 反復(fù)選中，以至于能耗消耗過(guò)快而死亡，最終使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平均能耗消耗最小，網(wǎng) 絡(luò)工作生存周期最長(zhǎng)。


圖1為分簇協(xié)同無(wú)線傳感網(wǎng)拓?fù)鋱D。圖2為單伙伴DSTBC-DF協(xié)同分集框圖。圖3為雙伙伴DSTBC-DF協(xié)同分集框圖。圖4為單個(gè)接收天線的協(xié)同通信與SISO性能比較圖。圖5為兩個(gè)接收天線的協(xié)同通信與SISO性能比較圖。圖6為單接收天線雙伙伴協(xié)同MISO與SISO性能比較圖。圖7為雙接收天線雙伙伴協(xié)同MIMO與SISO性能比較圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，大規(guī)模布設(shè)的單天線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)按照某種機(jī)制分簇，圖中 虛線框表示個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)簇，圓圈表示傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，六邊形為信源節(jié)點(diǎn)，正方 形為伙伴節(jié)點(diǎn)，八邊形為傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點(diǎn)，即信宿，它可以為多天線 或單天線。圖2為單伙伴協(xié)同通信的情況，在第一個(gè)時(shí)隙，信源節(jié)點(diǎn)將原始數(shù)據(jù)分成長(zhǎng) 度為2n數(shù)的數(shù)據(jù)幀;cu;^j^;^…j^&，并按Alamouti編碼矩陣的第一行編碼成Xu，-4，x^-j^,…;^,-x"的形式直接進(jìn)行發(fā)射，伙伴和信宿節(jié)點(diǎn)都能接收到信源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；在第二個(gè)時(shí)隙，伙伴節(jié)點(diǎn)將接收的信源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)譯碼后，按 Alamouti編碼矩陣的第二行重新編碼成x,2,《，;c22,x2',,…jc 2 ，《的形式再進(jìn)行發(fā)射，這樣信宿節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)時(shí)隙接收到信源和伙伴節(jié)點(diǎn)的正交數(shù)據(jù)。圖3為雙伙伴 協(xié)同通信的情況，在第一個(gè)時(shí)隙，信源節(jié)點(diǎn)將原始數(shù)據(jù)分成長(zhǎng)度為2"數(shù)的數(shù)據(jù)幀x^^^…&^直接進(jìn)行發(fā)射，兩個(gè)伙伴均能接收到信源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而信宿節(jié)點(diǎn)因距信源較遠(yuǎn)而不能接收或因信道較差導(dǎo)致誤碼很高；在第二個(gè)時(shí)隙，兩 個(gè)伙伴節(jié)點(diǎn)將接收的信源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)譯碼后分別按Alamouti編碼矩陣的兩行重新編碼成<formula>formula see original document page 7</formula>禾Q <formula>formula see original document page 7</formula>的形式再進(jìn)4亍發(fā)射。這里，d為節(jié)點(diǎn)間的距離，*號(hào)和一號(hào)，分別表示共軛和負(fù)數(shù)。結(jié)合圖2和圖3的協(xié)同通信結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)運(yùn)用Mento Carlo進(jìn)行仿真，幾種方 案均采用BPSK調(diào)制，無(wú)信道編碼，這樣編碼速率均為1，釆用理想信道估計(jì)。 幀長(zhǎng)為32bit，發(fā)射幀數(shù)為IO萬(wàn)個(gè)，這樣共有320萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)。協(xié)同分集的兩路 信號(hào)等功率發(fā)射，都為SISO功率的一半。仿真結(jié)果如圖4、 5、 6、 7所示。圖4是單個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的單伙伴、雙伙伴協(xié)同通信、理想的多天線MISO與傳 統(tǒng)的SIS0的性能比較。在較低的接收端SNR時(shí)，因?yàn)樾旁吹交锇榈谋镜匦诺垒^ 差導(dǎo)致誤碼較高，所以系統(tǒng)性能比較差，甚至比SISO的性能還差。對(duì)于雙伙伴 的系統(tǒng)，由于信源到兩個(gè)伙伴有兩個(gè)本地信道，相比單伙伴的情況更容易出錯(cuò)， 因此雙伙伴的性能差于單伙伴的性能，這與理論分析一致。兩種協(xié)同通信下的 MISO均差于傳統(tǒng)多天線系統(tǒng)的MISO性能。隨著伙伴節(jié)點(diǎn)接收端SNR的增加，信 源到伙伴的本地信道質(zhì)量比較好，誤碼率很低，系統(tǒng)性能得到明顯改善。當(dāng)￡￡i <10—5時(shí)，信源到伙伴的本地通信誤碼幾乎為0，單伙伴、雙伙伴和理想的MIS0系統(tǒng)性能比較接近，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于SIS0的系統(tǒng)性能。當(dāng)5￡及=10—5時(shí)，單伙伴的協(xié)同通信和SIS0的接收端SNR分別為25. 5和44. 5dB，前者比后者有將約 19dB的性能提高。圖5是兩個(gè)接收天線或兩個(gè)單天線節(jié)點(diǎn)協(xié)同接收的兩路協(xié)同 發(fā)射與SISO性能比較。這里的性能分析與單個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的情況類(lèi)似。只是在同等條件下，協(xié)同分集相比SISO性能提高的更多。當(dāng)3￡及=10—5時(shí)，單伙伴的協(xié)同通信和SIS0的接收端SNR分別為14和44. 5dB，前者比后者有將約30dB的性 能提高。圖6和圖7是圖3所示的兩個(gè)伙伴的協(xié)同通信在伙伴節(jié)點(diǎn)端不同接收SNR 時(shí)，與SISO系統(tǒng)性能比較。圖6是信宿端單個(gè)接收天線的情況，當(dāng)伙伴端的接 收SNR較低時(shí)，兩個(gè)伙伴接收信源信息的誤碼率較高，造成兩路協(xié)同信號(hào)正交性 受到破壞，因此信宿端的誤碼率也比較高。由圖可知，當(dāng)伙伴接收端信噪比分別為4dB、 8dB和12dB誤碼率最低分別為5￡及=10—1 、 10—2和l(T4 ，由于誤碼傳播，通過(guò)增加信宿端的接收信噪比，對(duì)降低誤碼率沒(méi)有幫助。當(dāng)伙伴的接收信噪比為 16dB時(shí)，可以確保本地通信足夠好，這樣協(xié)同的MISO性能與理想的MIS0性能 接近。圖7是發(fā)射端兩個(gè)伙伴協(xié)同，信宿端兩個(gè)接收天線的系統(tǒng)性能與SIS0性 能比較。雙接收天線系統(tǒng)與單接收天線有類(lèi)似的結(jié)果，當(dāng)信源到伙伴的誤碼較高 時(shí)，增加信宿端的接收SNR和接收天線數(shù)，不能有效提高系統(tǒng)性能。因此，信宿 與伙伴間的信道質(zhì)量對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響是很大的，這通過(guò)本發(fā)明的伙伴選擇 策略可保證。另外，當(dāng)本地通信質(zhì)量較好時(shí)，在同等條件下，增加接收端天線數(shù)， 可以增加接收分集和陣列增益，使系統(tǒng)性能獲得更大的提高。 本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)分為以下幾步(1) 簇頭確定。假定大規(guī)模布設(shè)的單天線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)按照某種機(jī)制分簇。 在這個(gè)階段，簇內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)決定是否成為這個(gè)周期的簇頭，如果有很多 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要傳輸，應(yīng)由簇頭初步確定節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)捻樞?，以免通?沖突。(2) 協(xié)同建立。在這個(gè)階段，每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)信息包到主簇頭，信息包應(yīng)包 括節(jié)點(diǎn)的位置、能量狀態(tài)等信息，以便簇頭根據(jù)這些狀態(tài)信息判斷它們是 否適合作為協(xié)同伙伴，并決定是選擇一個(gè)伙伴或者是兩個(gè)伙伴進(jìn)行協(xié)同通 信。本發(fā)明選擇基于能量的協(xié)同伙伴選擇算法，同時(shí)綜合考慮信源節(jié)點(diǎn)與 協(xié)作伙伴間的信道狀態(tài)信息、以及伙伴節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，建立備選伙 伴列表，并根據(jù)能量消耗和信道即時(shí)信息的變化情況，及時(shí)更新伙伴列表， 確保協(xié)同分集通信的有效性，使簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)能耗達(dá)到某種平衡，避免 某些節(jié)點(diǎn)被反復(fù)選中，以至于能耗消耗過(guò)快而死亡。(3) 時(shí)隙規(guī)劃。這個(gè)階段用于簇頭創(chuàng)建一個(gè)TDMA信道接入時(shí)隙表，并通知每個(gè) 待分配時(shí)隙的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)。對(duì)于協(xié)同通信來(lái)說(shuō)，待傳數(shù)據(jù)的信源節(jié)點(diǎn)根據(jù)各 個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息來(lái)選擇協(xié)作伙伴，并將時(shí)隙再細(xì)分為兩個(gè)時(shí)隙，第一時(shí)隙信 源節(jié)點(diǎn)發(fā)射數(shù)據(jù)，第二個(gè)時(shí)隙協(xié)作伙伴將譯碼后重新編碼的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。(4) 數(shù)據(jù)傳輸。在這個(gè)階段，信源節(jié)點(diǎn)將原始數(shù)據(jù)按某種形式處理后在第一個(gè) 時(shí)隙進(jìn)行傳輸；協(xié)同伙伴將譯碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼后，再在第二個(gè)時(shí) 隙轉(zhuǎn)發(fā)。
權(quán)利要求
1、一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié)同分集方案，包含以下五個(gè)部分(1)將空時(shí)分組編碼STBC技術(shù)與譯碼轉(zhuǎn)發(fā)DF中繼技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成無(wú)線傳感網(wǎng)分布式節(jié)點(diǎn)的空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)DSTBC-DF的協(xié)同分集方案，利用STBC編碼矩陣行矢量的正交性來(lái)解決協(xié)同通信問(wèn)題。(2)對(duì)于一個(gè)協(xié)作伙伴的協(xié)同通信，采用Alamouti編碼矩陣的兩行來(lái)設(shè)計(jì)信源與伙伴節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)，并采用信源與伙伴分時(shí)發(fā)送策略，有效解決了協(xié)作雙方同時(shí)發(fā)射時(shí)因傳輸距離不等造成的不同步問(wèn)題。(3)當(dāng)信源節(jié)點(diǎn)和信宿節(jié)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)不能直接通信時(shí)，采用雙伙伴來(lái)形成Alamouti編碼矩陣的正交形式，這樣信宿端也形成了編碼矩陣的兩路數(shù)據(jù)，可按Alamouti譯碼算法進(jìn)行譯碼。(4)設(shè)計(jì)了一套適合DSTBC-DF的協(xié)同分集協(xié)議，協(xié)同通信按周期進(jìn)行，每個(gè)周期有簇頭確定、協(xié)同建立、時(shí)隙規(guī)劃、數(shù)據(jù)傳輸四個(gè)階段。(5)采用動(dòng)態(tài)的伙伴選擇策略進(jìn)行協(xié)作伙伴選擇，即基于簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的能量、信源與伙伴間的信道狀態(tài)信息，以及伙伴節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，建立一個(gè)備選伙伴列表，并根據(jù)能量消耗和信道即時(shí)信息的變化情況，及時(shí)更新伙伴列表。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(1)部分中將STBC與DF結(jié)合的協(xié)同分集 方案是將單天線的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)形成虛擬的MIM0形式，利用MIM0技術(shù)來(lái)解 決協(xié)同通信，不僅實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，而且能夠提供較大的分集增益和陣列增益， 使系統(tǒng)獲得較高的頻譜效率和能量效率。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(2)部分中利用Alamouti的編碼矩陣來(lái)設(shè) 計(jì)信源和伙伴節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)使之正交，以便獲取分集增益，而且譯碼簡(jiǎn)單。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(2)部分中信源節(jié)點(diǎn)與伙伴節(jié)點(diǎn)分時(shí)發(fā)射，避免了信源和伙伴不同步引起的兩路協(xié)作數(shù)據(jù)不能理想正交造成的系統(tǒng) 性能的下降。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(3)部分中采用兩個(gè)協(xié)作伙伴來(lái)利用 Alamouti的編碼矩陣的正交性形成協(xié)同通信，避免了一個(gè)協(xié)作伙伴時(shí)， 信源與信宿距離較遠(yuǎn)或它們間信道較差，無(wú)法有效協(xié)同通信的情況。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(4)部分中以簡(jiǎn)單的協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了協(xié) 同通信的整個(gè)過(guò)程。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于(5)部分中采用動(dòng)態(tài)的伙伴選擇策略，根 據(jù)各種信息的即時(shí)編碼來(lái)更新協(xié)作伙伴列表，避免了固定的某些節(jié)點(diǎn)被反 復(fù)選中，以致能量消耗過(guò)快死亡，從而破壞整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種基于分布式空時(shí)分組編碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感 網(wǎng)協(xié)同分集方案，其特征在于相比基于隊(duì)列、能量或信道狀態(tài)信息的固定 伙伴選擇策略，采用綜合節(jié)點(diǎn)能量、信道狀態(tài)信息和節(jié)點(diǎn)地理位置信息的 伙伴選擇策略，更能夠確保協(xié)同分集通信的有效性，并使簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn) 能耗達(dá)到某種平衡，最終使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平均能耗消耗最小，網(wǎng)絡(luò)工作生存周 期最長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于分布式空時(shí)分組碼譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線傳感網(wǎng)協(xié)同分集方案，包括簇頭確定、協(xié)同建立、時(shí)隙規(guī)劃、數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有的放大轉(zhuǎn)發(fā)、譯碼轉(zhuǎn)發(fā)、編碼協(xié)同等幾種協(xié)同方案設(shè)計(jì)復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)困難、分集效率低、協(xié)同同步困難等問(wèn)題，有效提高了系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率，大大降低了無(wú)線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)能耗。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101237307SQ20081006006
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者盛 丁, 凱 嚴(yán), 劉海濤, 王營(yíng)冠, 邱云周 申請(qǐng)人:中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心