论文部分内容阅读
MobileSink是当前无线传感器网络中广泛应用的技术,引入Sink(节点)的移动性可以有效的延长网络的寿命,平衡整个网络的能耗并避免由多跳路由形成的能量空洞。但是Sink的移动会引起新的数据采集问题,如因为移动速率过快或因为信道质量不佳,导致Sink在源节点覆盖范围内无法收完源节点发送数据。针对该问题,协同通信技术的引入是一种较好的解决方案。在无线传感器网络中,通过各个节点之间的协同,可以在一定程度上增加源节点与目的节点之间的传输能力,有效减小源节点的能量消耗。
传统的协同策略只适用于节点固定的场景,针对以移动Sink为目的节点的无线传感器网络,源节点在何种条件下需要进行协同,协同时如何寻求合理的协作伙伴,这都需要结合Sink的移动性重新分析。本论文主要研究无线传感器网络中面向移动Sink的协同条件以及协同伙伴的选择,该选题具有较高的理论价值。
论文的主要工作和内容如下:
概述了协同通信技术在无线通信网络中的研究背景和意义,同时叙述了本课题的研究内容、主要工作以及本文结构安排,分析了现有的无线传感器网络中的协同节点的选择算法及各算法的优缺点,并对协同通信策略做了阐述。为后续的研究做理论上的准备。
本文在以能量有限的无线传感器网络为基础,移动Sink作为目的节点的前提下,针对Sink的移动性及因信道质量不良导致传输性能不佳的问题,根据中继节点的自身情况,首先针对移动Sink的停留时间和源节点与Sink进行数据传输的传输耗时,提出一种面向移动Sink场景下的协同判断条件(CSBR):然后综合考虑节点剩余能量、移动Sink的停留时间和信道质量等指标,提出单个协同伙伴的选择策略,分为能量优先方案(Energy Priority Scheme,EPS)、信道质量优先方案(Channel-Qualit)r Priority Scheme,CPS)和停留时间优先方案(Remain-Time Priority Scheme,RPS)。通过计算分析及仿真表明,以上策略在移动场景下工作良好,当Sink的移动速率较大时,RPS方案性能更优,可较有效改善数据成功发送概率并兼顾协同节点的能耗。