无线多跳网络中分簇算法的研究进展和未来前瞻
《无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量低成本的传感器节点组成的网络系统,这些节点能够协同工作,实现对环境的监测和数据的收集。
分簇算法是无线传感器网络中的一种重要技术,它将网络中的节点进行分组,形成一个或多个簇,每个簇内都有一个簇头节点负责簇内节点的协调和管理工作。
本文将就无线传感网中分簇算法的研究进行深入探讨。
二、无线传感网中分簇算法的基本原理在无线传感器网络中,分簇算法的主要原理是将网络中的节点划分为多个簇,每个簇都有一个簇头节点负责管理该簇内节点的数据收集、传输等任务。
分簇算法的目标是优化网络的能效性、延长网络生命周期、提高网络的可靠性和可扩展性等。
分簇算法主要分为簇的形成、簇头节点的选举、数据传输等几个步骤。
三、常见分簇算法研究1. LEACH算法LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法是一种基于簇的无线传感器网络分簇算法。
该算法通过随机方式选择簇头节点,使每个节点都有机会成为簇头节点,从而平衡了网络中各节点的能耗。
LEACH算法可以有效地延长网络生命周期,提高网络的可靠性和可扩展性。
2. EEUC算法EEUC(Energy-Efficient Unified Clustering)算法是一种综合性的分簇算法,它考虑了节点的能量、位置、通信距离等多个因素,通过优化簇的形状和大小,使得每个簇内的节点能耗更加均衡。
EEUC算法能够有效地提高网络的能效性和生命周期。
3. 蚁群算法在分簇中的应用蚁群算法是一种模拟自然界蚂蚁觅食行为的优化算法,也被应用于无线传感器网络的分簇算法中。
蚁群算法通过模拟蚂蚁的信息素传递过程,实现节点的聚类和簇头节点的选举。
蚁群算法能够自适应地调整簇的结构和大小,从而更好地适应网络环境的变化。
四、分簇算法的挑战与未来研究方向虽然现有的分簇算法已经取得了一定的成果,但仍存在一些挑战和问题。
《2024年无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量空间分布的传感器节点组成的一种无线网络。
在众多应用场景中,如环境监测、军事侦察、智能家居等,WSN因其高效的数据传输、灵活的拓扑结构和低廉的成本而被广泛使用。
其中,分簇算法是无线传感器网络中一个重要的研究方向,它通过将网络中的节点组织成簇,提高网络的稳定性和数据传输效率。
本文将针对无线传感网中的分簇算法进行深入研究。
二、无线传感网分簇算法概述无线传感器网络的分簇算法是将网络中的节点按照一定规则划分成不同的簇,每个簇内选择一个节点作为簇首(Cluster Head),负责簇内节点的数据融合和转发。
分簇算法可以提高网络的稳定性和数据传输效率,减少数据冗余,提高网络整体的生命周期。
分簇算法主要包含两个阶段:簇的形成阶段和簇内节点的角色分配阶段。
在簇的形成阶段,网络中的节点通过某种策略相互协作,形成多个簇。
在簇内节点的角色分配阶段,每个簇内选择一个节点作为簇首,负责与外部节点进行通信和数据融合。
三、常见的分簇算法及其优缺点1. 低能耗自适应聚类分层型(LEACH):LEACH是一种典型的分簇算法,通过随机选择簇首来均衡网络能耗。
优点在于简单易实现,但缺点是簇首选择过于随机,可能导致某些区域簇首过于集中或稀疏。
2. 能量感知的树型分簇算法(EEUC):EEUC算法考虑了节点的剩余能量来选择簇首,能有效均衡网络能耗。
但当节点分布不均时,可能导致某些区域簇首过多或过少。
3. 基于密度的分簇算法(DBCA):DBCA算法根据节点的密度来划分簇,可以较好地适应节点分布不均的情况。
但当网络规模较大时,算法复杂度较高。
四、改进的分簇算法研究针对现有分簇算法的不足,研究者们提出了一些改进算法。
例如,结合LEACH和EEUC的优点,提出了一种基于剩余能量和节点密度的分簇算法。
该算法在选择簇首时既考虑节点的剩余能量又考虑节点的密度,从而在均衡网络能耗的同时提高网络的连通性和稳定性。
研究论文:试论无线通信网络的簇划分与优化
111809 通信学论文试论无线通信网络的簇划分与优化当无线通信网络运行过程中,由于采用的是码分多址运行方式,因此自干扰严重。
因此,对于网络的运行优化十分重要,文章分析了簇划分过程,对簇进行KPI性能指标检测,以此来确保网络的运行稳定。
通过簇划分可以实现无线网络的优化过程。
一、簇划分与优化的意义对通信网络进行簇划分,其主要作用就在于降低网络的自干扰,确保网络的稳定。
通过对簇的KPI性能指标检测,发现网络运行中存在的问题。
簇优化过程是对其主干道进行优化的过程,通过正反向DT 测试和路测模拟用户行为,使用户获得真实的网络运行信息,对其运行状态和质量作出评价。
总之,簇优化给客户带来真实的感受,利用射频优化等功能切实解决了使用中的故障问题,实现全网优化。
二、簇划分与优化2.1簇划分过程首先,要对其进行网络测试,了解基站的状态,包括开通结果、经纬度和目标覆盖区域等。
具体来讲,其主要工作包括以下几个方面:检查基站的运行状态,如是否能够对故障作出预警。
保持所有基站的运行状态、保持各个小区的HSPA 功能出于激活状态时,其他的网元运行正常,与安装调测人员配和完成系统故障的分析、检测和处理;导出基站系统的频点、LAC、扰码和邻区的RNC 配置数据表。
选择合适的测试路线,测试路线应覆盖主干道或者高速公路;基站边界孤岛站点附件的导频信号功率不能小于-100dBm;测试路线最好能够跨两个不同的跟踪区域,并且减少重复覆盖,正确标明行车方向;用Map info 软件的tab 格式将测试线路保存,为其后续优化提供条件。
对于簇划分,要正确把握簇内站点的开通比例。
通常要求在簇内站点的开通比例低于百分之八十的前提下进行簇优化。
要保证网络覆盖的连续性,要尽量避免基站站点不经过未开通的站点。
但在具体的覆盖过程中,测试数据中会包含一些空洞区域,需要检测者在分析过程中及时删除,以免影响基站的运行稳定。
2.2簇优化的内容在基站的簇优化过程中,其主要内容包括:做好簇优化的前期准备和基本的信息输入;依照路线进行测试,完成数据处理和簇优化过程;最后进行簇优化验收。
通信领域高速多跳分组无线网
通信领域高速多跳分组无线网随着无线通信技术的不断发展,人们对无线网络的需求也越来越高。
而高速多跳分组无线网则是无线网络中最为先进的技术之一,它能够提供更快的数据传输速度和更高的数据传输质量。
通信领域高速多跳分组无线网,简称多跳无线网。
它是一种多层次的无线网络结构,其主要特点是数据包可以通过多个节点进行转发,从而实现高效、可靠的数据传输。
相比于传统的单跳式无线网络,多跳无线网具有更好的覆盖范围和更高的带宽利用率。
多跳无线网的工作原理类似于多站点通信,其节点可以是任何设备,如电脑、手机、路由器等。
一个节点可以根据其位置和周围节点的信息,通过自主决策来转发数据包,从而让数据能够找到最短的传输路径并快速到达目标节点。
多跳无线网具有天然的自组织、自适应和自修复能力,使得它能够在复杂的环境中自动适应网络拓扑变化并维持网络连通性。
高速多跳分组无线网还有一个显著的优点是具有很好的安全性。
多跳无线网采用分组传输方式,数据分散在不同的节点中传输,当其中一个节点出现故障时,数据包可以自动调整路径并能在其他节点间传输。
这种分散和备份的方式不仅增加了数据的可靠性,也能保证数据的安全性。
多跳无线网的应用范围非常广泛。
在军事领域,多跳无线网可以作为一种高效的与操作人员连接的无线通讯方式,解决传统通讯方式因卫星信号掩盖、山脉、建筑物等遮挡导致的通讯中断问题。
在医疗领域,多跳无线网可以用于随身设备的普及、远程监测和传输,增加数据实时处理的准确性和安全性。
除此之外,在智能交通、物联网、家庭自动化等领域中,多跳无线网也有广泛的应用。
当然,多跳无线网也存在一些挑战和问题。
首先,多跳无线网需要解决的问题之一是路由选择问题。
由于网络中存在大量节点和复杂的拓扑结构,如何选择最优的路径是一项非常复杂的任务。
其次,多跳无线网中频道资源的利用也是一个很大的问题。
节点之间的数据传输需要占用频段,如果频率冲突出现,就会导致拥塞和通讯中断等问题。
为了应对这些挑战和问题,目前的研究方向主要集中在以下几个方面。
无线传感器网络中的分簇算法研究
无线传感器网络中的分簇算法研究无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量具有感测、计算和通信能力的小型节点组成的分布式自组织系统。
这些节点可以实时收集周围环境的各种信息,同时将这些信息进行处理和传输。
然而,WSN也面临着一些挑战,例如能量消耗、网络拓扑失衡等问题。
分簇算法是一种有效的解决方案,本文将从介绍分簇算法的基本原理、分类以及簇头选举等方面探讨无线传感器网络中的分簇算法研究。
一、分簇算法基本原理在无线传感器网络中,数据收集、处理和传输通常需要大量的能量消耗。
为了延长网络寿命,研究者们提出了一种有效的解决方案:通过将节点分成若干个簇,每个簇内部有一个簇头节点负责收集、处理和传输簇内的数据,从而降低网络能量消耗。
分簇算法基于这种思想,通过对节点进行合理的划分和管理,降低了整个网络的能量消耗,并提高了网络性能和数据传输的可靠性。
二、分簇算法分类按照节点簇头选举机制不同,分簇算法可大致分为静态分簇、动态分簇和混合分簇三种。
静态分簇算法:簇头节点在初始状态下就被选定,不进行改变。
这种算法的优点是简单、可靠,但是不适应网络动态变化的情况。
动态分簇算法:簇头节点根据网络节点状态动态选举。
这种算法能够适应节点的加入和退出,但是簇头节点有可能经常变化,导致网络拓扑不稳定。
混合分簇算法:将静态和动态分簇算法结合起来,既考虑了网络的稳定性和可靠性,又兼备对节点动态变化的适应性。
三、簇头选举簇头节点的选举机制是分簇算法中的关键问题之一。
当前,主要的簇头选举方法有以下几种:1. 基于能量的选举方法:簇头节点的能量水平高于其他节点,使其具有更长的寿命,因此这种选举方法通常以能量水平为参考标准。
2. 基于负载的选举方法:将数据负载作为影响节点选举的重要指标,且权重与节点能量水平相似,处理的数据量多的节点有较大的选举概率。
3. 基于距离的选举方法:以节点到基站之间的距离为参考指标,距离基站较近的节点通常被选举为簇头节点。
无线传感器网络中的分簇算法研究
无线传感器网络中的分簇算法研究随着无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的快速发展和广泛应用,如何有效地管理和控制网络中的大量传感器节点成为了研究的热点之一。
分簇作为一种常用的网络管理方法,能够将传感器节点划分为不同的簇,减少节点之间的通信开销,提高网络的能效性和生命周期。
本文将围绕无线传感器网络中的分簇算法展开研究,探究其关键技术和应用领域。
一、无线传感器网络中的分簇算法的基本原理在无线传感器网络中,分簇算法的主要目标是将网络中的传感器节点划分为不同的簇或者群集,并选出簇首(Cluster Head)来负责与其他簇首进行通信、收集和汇总数据,并将数据传输给基站或其他网络节点。
分簇算法通常具有以下基本原理:1.1、节点选择原则分簇算法需要选择合适的节点作为簇首,使其能够在网络中具有较好的覆盖范围和能量消耗情况。
通常情况下,选择离基站较近且具备更多能量的节点作为簇首,以便有效地将数据传输给基站,并提高网络的能效性。
1.2、簇构建规则分簇算法需要根据相应的规则将传感器节点划分为不同的簇。
常见的簇构建规则包括距离、能量、拓扑关系等。
根据这些规则,传感器节点可以选择最近的簇首进行加入,并形成一个完整的簇。
1.3、簇间通信机制分簇算法中的簇首负责与其他簇首进行通信,并将其所负责的簇的数据进行聚合和汇总。
为了减少通信开销和延迟,簇之间通常采用链路路由或多跳路由等通信机制。
二、无线传感器网络中的分簇算法的关键技术无线传感器网络中的分簇算法涉及到多个关键技术,以下将对其中几个关键技术进行介绍:2.1、簇首选择算法簇首选择算法是分簇算法中的关键技术之一,它的目标是选择出合适的传感器节点作为簇首。
常见的簇首选择算法包括基于能量的簇首选择算法、基于地理位置的簇首选择算法和基于拓扑关系的簇首选择算法等。
2.2、簇构建算法簇构建算法是根据一定的规则将传感器节点划分为不同的簇的关键技术。
常见的簇构建算法包括基于距离的簇构建算法、基于能量的簇构建算法和基于拓扑关系的簇构建算法等。
《无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量低成本的传感器节点组成的网络系统,这些节点通过无线方式进行通信和数据交换。
随着无线传感器网络的广泛运用,对数据收集的效率及节点的节能性的需求也随之提升。
在众多的技术研究中,分簇算法因为其可以有效平衡能量消耗,提升数据传输效率的特性而受到了广泛关注。
二、无线传感网分簇算法的重要性无线传感器网络的节点分布广泛且数量众多,每个节点都需要进行数据收集和传输工作。
然而,由于节点的能量有限,如何有效地利用节点的能量,提高数据传输的效率成为了无线传感器网络面临的主要问题。
分簇算法则通过将网络中的节点组织成多个簇,由簇头节点负责数据融合和传输,可以有效地平衡网络中节点的能量消耗,提高数据传输的效率。
三、分簇算法的研究现状目前,无线传感网中的分簇算法主要分为两大类:静态分簇算法和动态分簇算法。
静态分簇算法中,节点的簇头选择是固定的,不会随时间变化;而动态分簇算法则允许节点根据网络状态的变化动态地改变其角色。
此外,还有一些改进的算法,如基于能量感知的分簇算法、基于数据融合的分簇算法等。
四、无线传感网中分簇算法的详细研究在无线传感网中,分簇算法的运行机制主要是先进行初始簇的形成,之后在一定的时间周期内进行簇头的选举和数据的传输。
具体来说:1. 初始簇的形成:通过设定一定的通信范围和距离阈值,使得在网络中形成多个小范围的群组,即初步的簇。
2. 簇头选举:每个簇内的节点根据其剩余能量、位置信息等因素进行竞争选举,剩余能量较高的节点或者靠近中心位置的节点有更大的可能性成为簇头。
3. 数据传输:由选出的簇头负责数据的融合和传输,可以有效地减少数据的冗余和冲突,提高数据传输的效率。
五、存在的问题与挑战虽然分簇算法在无线传感器网络中得到了广泛的应用和研究,但仍存在一些问题和挑战。
例如,如何保证在节点能量消耗不均衡的情况下仍能保持网络的稳定性和高效性;如何有效地进行数据的融合和传输以减少网络的拥堵等。
一种多跳无线传感器网络分簇路由协议研究的开题报告
一种多跳无线传感器网络分簇路由协议研究的开题报告一、选题背景现今社会,物联网(Internet of Things, IoT)和嵌入式系统技术已渗透到各个领域,其中无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是其中的重要领域之一。
WSNs一般由大量的无线传感器节点组成,它们可以在自组织且自适应的情况下协同工作来实现各种任务。
WSNs具有许多优点,例如可靠性、灵活性、低成本、低功耗、易于安装、易于扩展等。
因此,越来越多的应用场景需要使用WSNs。
WSNs广泛应用于环境监测、军事侦察、智能家居、医疗健康等领域。
目前,WSNs中最关键的问题是如何在有限的能量和网络资源下实现高效、可靠的通信,并延长整个网络寿命。
为了保证网络的高效性和可靠性,需要设计出高效的路由协议,其中分簇协议是一类主流协议之一。
分簇路由协议是一个典型的多跳无线传感器网络路由协议,将所有节点分为若干簇,每个簇由一个簇首节点负责转发数据,其余节点将数据通过多跳方式发送到簇首节点。
同时,为了延长整个网络寿命,簇首节点需要选择合适的节点成为子节点进行通信,避免部分节点过早损耗能量。
为解决WSNs中的诸多问题,本文将研究一种多跳无线传感器网络分簇路由协议,旨在提高网络的传输效率、节点的寿命以及整个网络的可靠性。
二、研究目的本文旨在研究一种高效、可靠的多跳无线传感器网络分簇路由协议,实现以下目标:1、降低节点的能耗,提高网络寿命。
2、提高传输效率,减少网络延迟。
3、增加数据传输的可靠性,减少数据传输错误率。
4、具有自适应性和可扩展性,适用于不同的应用场景。
三、研究内容本文将主要研究以下内容:1、多跳无线传感器网络的基本原理和分簇路由协议的实现方法。
2、现有的分簇路由协议的优缺点分析及改进方向。
3、提出一种基于贪心算法和模糊逻辑的多跳无线传感器网络分簇路由协议,并对其进行仿真实验,分析其效率、能耗和可靠性等指标。
无线网络中基于分簇的路由协议研究
无线网络中基于分簇的路由协议研究无线网络的出现改变了人们的通信方式,这种基于无线电波传输的新型通信方式不仅节省了线路成本,更方便了人们的移动性。
随着人们日益增长的无线网络需求,网路中的设备数量不断增加,网络规模也变得越来越复杂。
这就需要采用一种高效而可靠的路由协议来保证无线网络的正常运行。
其中,基于分簇的路由协议是一种有效的路由协议。
分簇是指将网络的节点划分成若干簇,每个簇有一个簇头和若干非簇头节点构成。
簇头是指具有更强的信号和能力,通常是能够主动发出信号的节点,其它非簇头节点通过簇头节点与其他簇通信。
此种方式能够有效降低网路复杂度,减轻网络负担、优化传输效率和提高通信能力。
基于分簇的路由协议应用了分簇技术,在网络拓扑结构中建立了若干个簇,每个簇都有一个簇头节点,由这些簇头节点组成的集合负责控制整个网络的广播。
基于分簇的路由协议通常分为两种:LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)和PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems)。
LEACH是一种低能耗、自适应、分簇式的路由协议。
它的核心思想是将网络节点分为许多不同的群集,并建立旋转簇的方式来选择节点作为簇头。
这种方法能够减少网络中簇头节点之间的冲突,保证网络性能的最大化,提高无线网络的能效。
PEGASIS采用的是稳定集群头选举算法,将集群头之间的数据转发模式链式化,使无线传感器网络中能量消耗大的节点只需要负责将数据从邻居节点接收,在将数据转发给集群头,从而大大节约了能量,延长了网络使用寿命。
总之,分簇技术在无线通信中有着广泛的应用前景,它可以优化与提升网络质量和性能,同时也能够提高整个无线网络的能效,延长设备使用寿命,降低了能源和时间的消耗,具有极大的应用潜力。
《2024年无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量低成本的传感器节点组成的分布式网络系统,这些节点之间通过无线通信方式进行信息交互。
在过去的几十年里,无线传感网已经广泛应用于军事、环境监测、智能交通等多个领域。
然而,随着应用场景的复杂性和规模的增加,如何有效地管理和优化网络中的数据传输成为了一个重要的问题。
分簇算法作为无线传感网中的一种重要技术手段,能够有效地提高网络的性能和延长网络的生命周期。
因此,对无线传感网中分簇算法的研究具有重要的理论意义和应用价值。
二、无线传感网概述无线传感网由大量的传感器节点组成,这些节点通常具有计算能力有限、能量受限等特点。
节点之间通过无线通信方式进行信息交互,形成一个自组织的网络系统。
无线传感网的主要任务是实时监测和收集目标区域内的环境信息,并通过多跳的方式将数据传输到数据中心或控制中心进行分析和处理。
三、分簇算法的基本原理和分类分簇算法是无线传感网中的一种重要技术手段,其主要思想是将网络中的节点组织成多个簇,每个簇内选出一个簇头节点负责与簇内其他节点进行数据传输和协调管理。
根据不同的组织和协调方式,分簇算法可以分为静态分簇算法和动态分簇算法两类。
静态分簇算法中,簇头节点的选举和管理是在网络初始化阶段完成的,并且在网络运行过程中保持不变;而动态分簇算法则可以根据节点的状态和网络环境的变化实时地进行簇头节点的选举和管理。
四、常见分簇算法及其优缺点1. 低能耗自适应聚类分层协议(LEACH):LEACH是一种基于概率的动态分簇算法,通过随机选择簇头节点来平衡网络的能耗。
其优点是能够有效地延长网络的生命周期,但缺点是在节点分布不均匀的情况下可能导致某些区域的数据传输效率较低。
2. 稳定性好的分簇协议(SCEP):SCEP是一种静态分簇算法,通过综合考虑节点的剩余能量和与周围节点的距离等因素来选举簇头节点。
面向无线网络的自组织分簇算法研究与优化
面向无线网络的自组织分簇算法研究与优化随着移动设备的普及和应用的日益广泛,无线网络的规模和复杂性也不断增长。
为了解决无线网络中的问题,提高网络的性能和可靠性,研究人员提出了许多自组织分簇算法。
本文将对面向无线网络的自组织分簇算法进行研究与优化。
首先,我们将介绍无线网络的自组织分簇算法的基本原理。
自组织分簇是一种将网络中的节点组织成几个簇的方法,每个簇由一个簇头节点和若干个簇成员节点组成。
簇头节点负责簇内的控制和数据传输,而簇成员节点负责收集和传输数据。
通过自组织分簇,可以提高网络的能量效率、减少干扰、增加网络的容量和覆盖范围。
接着,我们将分析目前常用的无线网络的自组织分簇算法及其存在的问题。
目前常用的自组织分簇算法包括LEACH、HEED和SEP等。
LEACH算法是最早提出的自组织分簇算法,其通过随机选择簇头节点来解决能量平衡的问题。
然而,LEACH算法存在簇头节点过早死亡的问题,导致网络的稳定性较差。
HEED算法通过节点间的信息交换来选择簇头节点,但其在大规模网络中计算复杂度较高。
SEP算法通过节点间的跳数和能量剩余来选择簇头节点,但其缺乏对节点间干扰的考虑。
针对以上问题,我们提出了一种基于改进粒子群优化的自组织分簇算法。
该算法通过优化簇头节点的选择和分配来提高网络的性能和能量效率。
首先,通过粒子群优化算法对网络中的节点进行分类和群聚,选择合适的簇头节点。
其次,根据节点的位置和能量等信息,动态调整簇头节点的分配,提高网络的稳定性和容量。
最后,通过自适应调整算法的参数,进一步优化算法的性能,提高网络的性能和能量利用率。
实验结果表明,我们提出的改进粒子群优化算法在无线网络的自组织分簇中取得了较好的效果。
与现有算法相比,我们的算法在能量平衡、网络性能和稳定性等方面有着明显的优势。
同时,我们的算法在计算复杂度和收敛性上也有较好的表现。
因此,我们的算法可以作为无线网络的自组织分簇的优化算法,提供更好的性能和能量效率。
无线传感器网络中的分簇与路由算法优化策略研究
无线传感器网络中的分簇与路由算法优化策略研究简介无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的自组织网络。
这些节点能够收集环境中的数据,通过无线通信将数据传输到基站或数据中心。
在无线传感器网络中,分簇和路由算法是优化网络性能和延长节点寿命的重要策略。
本文将重点探讨无线传感器网络中分簇和路由算法的优化策略研究。
一、无线传感器网络中的分簇算法分簇算法是将节点划分为若干个簇(cluster),每个簇都有一个簇头(cluster head)来负责数据聚集和传输。
常见的分簇算法包括LEACH、PEACH、SEP等。
LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的分簇算法,它采用概率模型将节点选择为簇头,以均匀地分布能量消耗,延长网络寿命。
为了优化分簇算法的性能,研究者提出了一些改进策略。
一种改进策略是基于节点能量水平和节点位置的动态簇头选择策略。
根据节点的能量水平来选择簇头,能量较高的节点更有可能成为簇头,以提高网络的稳定性和寿命。
另一种改进策略是基于人工智能算法的簇头选择策略,例如遗传算法、粒子群算法等。
通过优化目标函数,选择最优的簇头节点,进一步提高网络性能。
二、无线传感器网络中的路由算法路由算法决定了节点间的通信路径,对网络的性能和能耗有重要影响。
常见的路由算法包括LEACH-C、TEEN、APTEEN等。
LEACH-C是在LEACH算法的基础上增加了一些机制,如簇头选择策略、数据传输控制策略等。
TEEN(Threshold-sensitive Energy Efficient sensor Network protocol)是一种基于阈值敏感的能量效率路由协议,通过设置阈值来控制节点的工作模式,以达到节能的目的。
APTEEN(Adaptive Periodic Threshold-sensitive Energy Efficient sensor Network protocol)是对TEEN的改进版本,它引入了自适应周期性机制,根据路由质量和节点能量进行分析,动态调整周期长度。
无线传感器网络中的分簇路由算法研究
无线传感器网络中的分簇路由算法研究无线传感器网络是指由许多无线传感器节点组成的网络。
这些无线传感器节点能够感知和采集环境中的各种信息,并将这些信息传送到网络的其他节点或基站中。
在无线传感器网络中,节点通常需要通过中继节点进行数据传输,因此网络的路由算法非常关键。
分簇路由是无线传感器网络中一种常见的路由方式。
它将网络中的节点划分为若干个簇(cluster),每个簇由一个簇头(cluster head)节点负责管理。
簇头节点负责收集其所属簇内其他节点的数据,并将数据通过中继节点传送到基站。
分簇路由算法的目标是使网络中的能量消耗尽量均衡,延长网络的寿命。
在无线传感器网络中,节点的能量是非常宝贵的资源。
因此,节能是无线传感器网络设计中的一项重要考虑因素。
而分簇路由算法正好可以通过簇头节点的选择和簇内节点间的协作来实现对节点能量消耗的优化。
簇头节点的选择是分簇路由算法中的关键问题。
一种常见的选择策略是节点的能量水平。
通常,能量水平较高的节点被选为簇头节点,以便能够承担更多的工作量。
然而,这种方法可能导致能量的不均衡消耗,使得某些节点的能量很快耗尽,从而降低了整个网络的寿命。
因此,一些研究者提出了其他的簇头选择策略,例如轮流选择、基于节点距离的选择等。
除了簇头节点的选择,簇内节点之间的通信机制也是分簇路由算法中需要考虑的问题。
簇内节点通常需要以无线方式与簇头节点通信,并将采集的数据传送给簇头节点。
为了降低能量消耗,一种常见的做法是将簇内节点分为几个级别,使得距离较近的节点之间直接通信,而距离较远的节点则通过跳点方式进行通信。
这种分级通信方式可以有效降低节点之间的能量消耗,延长网络的寿命。
除了上述提到的问题,还有一系列的挑战和问题需要在无线传感器网络中的分簇路由算法中解决。
例如,网络中的节点可能会由于环境因素或节点故障而失效,因此需要设计一种有效的节点故障检测和处理机制。
此外,在网络中可能会存在信号干扰、多径传输等问题,这些也需要在算法设计中进行考虑。
《2024年无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量低成本的传感器节点组成的网络系统,这些节点能够协同工作,实现对环境的监测与数据收集。
在WSN中,分簇算法是一种有效的数据管理和网络管理技术,通过将节点进行分组(即形成簇),以提高网络的能效性、可靠性和可扩展性。
本文旨在研究无线传感网中的分簇算法,分析其原理、应用及优化方法。
二、无线传感网分簇算法的基本原理无线传感网分簇算法的基本原理是将网络中的节点划分为若干个簇,每个簇由一个簇头和若干个簇成员组成。
簇头负责与外部网络进行通信,并将收集到的数据传递给外部网络;而簇成员则负责本地的数据采集和初步处理。
通过分簇,可以有效地减少通信开销,提高网络的能效性和可靠性。
三、无线传感网中分簇算法的应用(一)分簇算法在数据融合中的应用分簇算法在数据融合中具有重要作用。
通过将节点划分为不同的簇,可以减少数据传输的冗余性,提高数据融合的效率。
在每个簇内,簇头可以对簇成员发送的数据进行融合处理,从而减少传输的数据量,降低网络的通信开销。
(二)分簇算法在路由优化中的应用分簇算法还可以用于路由优化。
通过将网络划分为若干个簇,可以减少路由选择的复杂性,提高路由的效率。
在簇内,簇头可以作为路由节点,将数据转发给其他簇或外部网络。
同时,通过动态调整簇的结构和大小,可以适应网络拓扑的变化,提高网络的自适应性。
四、无线传感网中分簇算法的优化方法(一)基于能量的分簇算法优化在无线传感器网络中,节点的能量是有限的。
为了延长网络的寿命,需要尽可能地降低节点的能耗。
基于能量的分簇算法优化是一种有效的手段。
通过合理地选择簇头和簇成员,使得每个节点的能量消耗尽可能地均衡,从而延长网络的寿命。
此外,还可以通过动态调整簇的大小和位置来适应节点的能量变化。
(二)基于分布式计算的分簇算法优化分布式计算是一种有效的数据处理方式,可以降低节点的计算压力。
无线传感器网络中的分簇算法研究
无线传感器网络中的分簇算法研究随着物联网技术的发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)也越来越受到人们的关注。
WSN是由大量分布在空间的传感器节点组成的网络,可用于环境监测、智能交通、工业控制等领域。
由于WSN节点固有的低功耗、低计算能力、低通信带宽等限制因素,节点之间的通信成为系统能耗的主要来源。
为了减小无线传感器网络的通信能耗,一般采用分簇技术。
分簇技术将节点按照一定规则分为若干簇,在簇内局部通信,簇首节点负责与其他簇首节点进行全局通信。
通过分簇,可以将冗余通信减少到最小,并且提高网络的生存时间,增强网络的稳定性和可靠性,提高网络的扩展性和可控性。
目前,常用的分簇算法主要有LEACH算法、SEP算法、TEEN 算法、HEED算法等。
1. LEACH算法LEACH算法是一种基于概率模型的分簇算法,它采用轮流任选局部负责节点的方式,使整个网络节点的能量消耗比较均匀。
其主要思想是让每个节点以一定的概率成为簇首节点。
在第一轮中,每个节点按照概率选择成为簇首节点,如果没有成为簇首节点,则节点进入休眠模式;在第二轮中,未成为簇首节点的节点再次按照概率成为簇首节点。
这样轮流进行,直到全部节点都成为簇首节点,然后所有簇首节点发送数据给基站节点。
LEACH算法的优点是能够有效地降低能耗,增加网络生存时间。
缺点是网络吞吐量较低,节点难以平均负载,存在节点能耗不均匀等问题。
2. SEP算法SEP算法是一种改进型的分簇协议,它综合考虑了能耗和负载均衡两个因素。
SEP算法采用分阶段的方法,将分簇过程分为选举阶段和工作阶段两个部分。
在选举阶段,选择簇首节点的过程中,节点的能量和距离等因素都会被考虑。
选举后,簇首节点会广播选号信息,普通节点选择一个距离最近的簇首节点加入其中。
在工作阶段,簇首节点负责数据聚合,并将聚合数据传输到基站节点。
SEP算法的优点是能够有效提高网络的能耗均衡性和生存时间,减小网络数据传输的延迟;缺点是对于节点数分布不规律的网络,分簇效果不稳定。
《2024年无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的自组织网络。
这些节点能够协同地感知、收集和处理网络覆盖区域内各种对象的信息,并发送给观察者或管理者。
分簇算法是无线传感器网络中的一种重要技术,通过将网络中的节点划分为不同的簇,实现数据融合和能量有效利用,从而提高网络的性能和寿命。
本文旨在研究无线传感网中分簇算法的相关内容,为无线传感器网络的发展提供理论支持和实践指导。
二、无线传感网的特点及挑战无线传感器网络具有自组织、低成本、低功耗等特点,广泛应用于环境监测、智能交通、智能家居等领域。
然而,随着网络规模的扩大和复杂度的增加,无线传感器网络面临着诸多挑战,如能量有限、通信距离受限、节点失效等。
这些挑战要求无线传感器网络必须具备高效的数据传输、能量管理和容错恢复等能力。
三、分簇算法的基本原理及分类分簇算法是无线传感器网络中的一种重要技术,其基本原理是将网络中的节点划分为不同的簇,每个簇由一个或多个簇头节点和若干簇内节点组成。
簇头节点负责与外部节点进行通信,并将接收到的数据融合后发送给外部节点。
根据不同的划分方式和策略,分簇算法可以分为多种类型,如基于地理位置的分簇算法、基于连通性的分簇算法等。
四、常见分簇算法的研究与比较(一)LEACH算法LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种基于概率的分簇算法,通过随机选择簇头节点来平衡网络中的能量消耗。
该算法能够有效地延长网络的寿命,但可能导致簇头分布不均匀,影响网络的连通性和数据传输效率。
(二)EEUC算法EEUC(Energy-Efficient Unstructured Clustering)算法是一种基于能量效率的分簇算法,通过优化簇的形状和大小来提高网络的能量效率。
该算法能够有效地降低节点的能量消耗,延长网络的寿命,但可能存在簇内通信开销较大的问题。
分簇多跳路由算法在无线传感网络中的应用研究
2019年第16期信息与电脑China Computer & Communication算法语言分簇多跳路由算法在无线传感网络中的应用研究覃 琪 何传波 谭松鹤(河池学院 计算机与信息工程学院,广西 河池 546300)摘 要:目前,网络大规模发展扩张,但无线传感网络节点能量有限,部署后无法补充新能量的情况下,一旦簇头直接与基站进行远距离通信,将极大消耗簇头能量,极大程度缩短簇内节点的生存周期。
改进型多跳路由协议由此产生,可有效降低节点能量消耗,延长传感器节点及网络寿命。
基于此,主要讨论从簇间路由、选取簇头、形成簇三方面着力改进多跳路由协议。
关键词:传感网络;多跳;路由协议;簇头中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1003-9767(2019)16-035-03Application of Clustering Multi-hop Routing Algorithms in Wireless SensorNetworksQin Qi, He Chuanbo, Tan Songhe(College of Computer and Information Engineering, Hechi University, Hechi Guangxi 546300, China) Abstract: At present, the network is expanding on a large scale, but the energy of wireless sensor network node is limited, and it can not replenish the new energy after deployment. Once the cluster head communicates with the base station directly, it will consume the cluster head energy greatly and shorten the lifetime of the nodes in the cluster to a great extent. The improved multi-hop routing protocol can effectively reduce the energy consumption of nodes and prolong the lifetime of sensor nodes and networks. Based on this, this paper mainly discusses how to improve the multi-hop routing protocol from three aspects: inter-cluster routing, cluster head selection and cluster formation.Key words: sensor networks; multi-hop; routing protocol; cluster head0 引言无线传感网络作为新兴技术之一,广泛应用于环境、智能家居、军事和工业等领域。
《2024年无线传感网中分簇算法研究》范文
《无线传感网中分簇算法研究》篇一一、引言无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的网络系统,广泛应用于环境监测、军事侦察、智能交通等领域。
分簇算法是无线传感网络中的一种重要技术,通过将网络中的节点划分为不同的簇,实现数据的汇聚和传输,从而提高网络的能效和稳定性。
本文旨在研究无线传感网中分簇算法的原理、特点及优化方法,为无线传感网络的应用提供理论支持和技术指导。
二、无线传感网中分簇算法的原理与特点分簇算法的基本原理是将网络中的节点划分为不同的簇,每个簇由一个簇头和若干个簇成员组成。
簇头负责簇内数据的汇聚、融合和传输,簇成员负责感知环境和与簇头通信。
分簇算法具有以下特点:1. 能耗均衡:分簇算法通过合理的簇划分和簇头选举,实现能耗的均衡分配,延长网络寿命。
2. 数据汇聚:簇头负责数据的汇聚和融合,减少数据传输量,降低网络拥塞。
3. 可扩展性强:分簇算法适用于大规模网络,通过增加簇的数量和优化簇的结构,实现网络的扩展。
三、常见分簇算法介绍1. 低能耗自适应聚类分层型(LEACH):LEACH是一种基于概率的分簇算法,通过随机选择簇头,实现能耗的均衡分配。
2. 功率高效的贪婪算法(PEGASIS):PEGASIS通过构建一条连续的链状结构,使相邻节点间直接通信,减少通信跳数和能耗。
3. 基于非均匀分区的分簇算法(Cluster-based on Unequal Partitioning):该算法将网络划分为不同大小的簇,根据节点的位置和剩余能量等因素进行簇头选举,实现能耗的优化分配。
四、分簇算法的优化方法针对分簇算法中存在的问题和挑战,学者们提出了以下优化方法:1. 引入移动节点:通过引入移动节点作为辅助设备,提高网络的连通性和覆盖范围,优化网络的拓扑结构。
2. 动态调整簇的结构:根据节点的位置、剩余能量等因素,动态调整簇的结构和大小,实现能耗的均衡分配。
试论无线通信网络的簇划分与优化
试论无线通信网络的簇划分与优化【摘要】本文旨在探讨无线通信网络中的簇划分与优化问题。
在将介绍研究背景、研究意义和研究目的。
接着在将从无线通信网络的概述入手,分析簇划分技术与方法、簇内优化技术和算法、簇间优化技术和算法,最终提出综合优化方案。
在将讨论簇划分与优化对无线通信网络性能的影响,探讨未来研究方向,并对全文进行总结。
通过本文的阐述,读者可以深入了解簇划分与优化在无线通信网络中的重要性,以及其对网络性能的影响和未来发展方向。
【关键词】无线通信网络、簇划分、优化、簇内、簇间、算法、性能、影响、未来研究、综合优化、技术、方法、通信网络概述、研究背景、研究意义、研究目的、结论、总结。
1. 引言1.1 研究背景在无线通信网络中,簇划分与优化技术是一项重要的研究领域。
随着移动通信技术的不断发展和普及,无线通信网络已经成为现代社会中不可或缺的基础设施之一。
随着用户数量的快速增加和通信数据量的爆炸式增长,无线通信网络面临着越来越大的挑战。
传统的网络架构已经无法满足当前和未来的通信需求,因此研究如何对无线通信网络进行有效的簇划分和优化,以提高网络性能和用户体验,显得尤为重要。
研究背景部分将探讨目前无线通信网络面临的挑战和问题,如网络拥塞、信号干扰、能耗过高等,以及现有技术在解决这些问题上的局限性。
也将介绍目前簇划分与优化技术的研究现状和进展,为后续探讨簇划分与优化技术的重要性和必要性提供背景支撑。
通过对研究背景的深入分析,可以更好地把握当前研究的现状和趋势,为接下来的研究工作奠定基础。
1.2 研究意义无线通信网络的研究意义主要体现在以下几个方面:簇划分与优化可以提高无线通信网络的效率和性能。
通过将网络节点划分成簇群,可以有效地减少信息传输的冲突和干扰,提高通信质量和数据传输速度。
优化簇内和簇间的通信机制和算法,可以进一步提升网络的吞吐量和稳定性。
簇划分与优化可以降低无线通信网络的能耗和成本。
合理地组织网络节点的簇群结构,可以减少通信过程中的能量消耗,延长网络设备的使用寿命,降低维护和运营的成本。
无线传感网络中的分簇算法研究
无线传感网络中的分簇算法研究一、引言无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量低成本、小发射功率和低复杂度传感器节点组成的网络,被广泛应用于环境监测、军事侦察和智能交通等领域。
由于传感器节点的能量有限,因此如何降低能耗,延长网络寿命是WSN中研究的重点。
分簇技术是一种有效的能量管理方案,将大量节点划分为若干个簇,由其中一个节点(簇头)来负责汇总和传输簇内节点的信息,避免了节点间的无效通讯,降低了网络能耗。
目前,WSN 中的分簇算法研究吸引了众多学者的关注,本文将对WSN中的分簇算法进行探讨。
二、分簇算法分类根据其节点选择方式,分簇算法可以分为层次式和基于粒子群优化的两种。
层次式分簇算法是基于节点在网络拓扑结构上的位置信息,比较常见的层次式分簇算法有LEACH、TEEN和PEGASIS等;而基于粒子群优化的分簇算法则是通过优化特定目标函数实现节点选择,如ABC、PSO和GA等算法。
以下将分别介绍这两种分簇算法。
2.1 层次式分簇算法2.1.1 LEACHLEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是目前最为流行的分簇算法,其基本思想是将节点分为若干簇,通过簇头对节点进行管理,避免簇内无效通讯。
LEACH的簇头选择过程采用随机轮换方法,即每个节点以相同的概率轮流成为簇头节点,每个周期结束后重新选取簇头节点。
这种方法可以避免局部最优解的出现,同时也有望实现能量平衡。
但是,由于簇头节点的随机性,有可能使得一些簇头的能量早于其他节点耗尽,导致网络分布不均衡。
2.1.2 TEENTEEN(Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network protocol)算法根据节点的能量水平,对节点进行状态分类,并将其分为几个服务等级。
对于不同的等级,TEEN采用了不同的周期性睡眠方式,以实现能量均衡,同时也有效地提高了网络的可扩展性和稳定性。
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关键词
移动Ad-hoc网络,多跳,协同分集,分簇
1. 引言
无线 Ad-hoc 网络中,由于受到干扰、衰落、多径、路径损耗和阴影等因素的影响,通过在信源信宿 之间建立独立信道实现协同分集是抑制此类不利影响的有效方案[1]。然而,移动 Ad-hoc 网络中,各个移 动节点以半双工模式(即不能同时发送和接收), 并基于窄带信道传输信号, 无法有效利用时间和频率分集。 此外,节点天线的尺寸体积和电池持续时间的限制也阻碍了天线提供空间分集的可能性[2]。如果,基于 单天线节点分簇建立虚拟天线阵列,通过多跳协同传输数据包,就可以有效地避免符号间干扰和因错误 传输引起的信噪比损失,达到提高协同分集度和改善通信链路性能的目的。为此,协同网络中的节点的 分簇方案就成为众多学者研究的热点。 协同网络中的分簇方案[1]-[5]主要有两种:静态分簇和动态分簇[3]。在静态分簇方案中所有簇内节 点同步参与发送和接收数据, 节点在传输过程中可看作是静止的, 即没有节点加入和离开簇。 其中, Lingya Liu, A.H. Bastami 等针对单跳通信中信源和中继、 中继和信宿间信道增益不平衡,每跳都会成为整个通信 瓶颈的问题,从组合优化[1]和阈值门限设定[2]两个方面提出了基于信噪比的分簇方案;Qimin You 等通 过将网络中的多跳中继映射成卷积码网格,采用维特比算法来选择端到端信噪比最大的路径,提出了基 于维特比算法的分簇方案。而动态分簇方案[6]-[14]中接收到数据包的节点即可加入分簇,之后依据对数 据的有效编码存储积累节点之间的互信息(mutual information accumulation, MIA) [12] [14]完成数据的传 输。为此,本文从静态和动态两个方面,在研究了基于信噪比和基于维特比算法分簇方案的基础上,进 一步探讨了动态分簇对利用编码存储互信息的需求,详细分析了分簇方案的特性。 目前大多数分簇协同通信网络中, 中继都是采用基于重传的放大转发或解码前馈策略传递信源信息, 以降低带宽效率和严重损耗信噪比为代价,实现满分集。若节点在中继信息前,利用分布式空时编码的 传递信息,并实现满分集,可以避免由单纯的重传方式引起的不利影响[15]-[17]。由于无线 Ad-hoc 协同 通信网络的分布式特性,所以分布式编码设计中,构成完整码字的各个部分由不同的节点产生,并通过 不同的无线链路进行传输。因此将信道编码和空时编码设计的概念应用于无线中继网络的同时,必须要 考虑若干实际问题,例如中继存在译码错误、码字的多个组成部分分别经历不同的信道衰落、源节点和
2. 静态分簇算法
若一个移动 Ad-hoc 网络中有一个信源节点 S 、 一个信宿节点 D 、 若干个移动中继节点 Ri (1, , M ) 且 各个移动节点工作在半双工模式,即不能同时发送和接收;那么,协同通信时,一个中继信道发送周期 分为两个阶段:1) 信源向中继和信宿广播信息;2) 信源停止广播;静态分簇算法基于同步发送和接收数 据的准则构建虚拟阵列实现空间分集,其主要的方案有以下几种。
Open Journal of Nature Science 自然科学, 2014, 2, 50-57 Published Online November 2014 in Hans. /journal/ojns /10.12677/ojns.2014.24008
Keywords
Mobile Ad-hoc Network, Multi-Hop, Cooperative Diversity, Clustering
无线多跳网络中分簇算法的研究进展 和未来前瞻
高
*
莹,倪梁方*,陈建建
通讯作者。
50
无线多跳网络中分簇算法的研究进展和未来前瞻
安徽工业大学电气与信息工程学院,马鞍山 * Email: gaoying901111@, nilf@, 553913401@ 收稿日期:2014年9月27日;修回日期:2014年10月18日;录用日期:2014年10月30日
,形成基于信噪比的约束
∑ Gi , j ≥ η
j∈ F
∀i ∈ N
(1)
式中 F 和 N 分别表示第 1、2 跳分簇节点集合。进而,将选择若干潜在节点构建分簇的问题转为组 合优化中的背包问题
max ∑ xi hi , d ∀i ∈ M
(2)
式中若 xi = 1 ,则第 i 个节点参与协同;而 xi = 0 ,则第 i 个节点不参与协同。并按照网络层的要求thLeabharlann th thAbstract
The extremely poor performance owns to interference, attenuation, multi-path, path loss and shadowing. It makes it impossible to guarantee the quality and the reliability of the single hop communication between two nodes with long distance in mobile Ad-hoc network. The cooperative diversity could be achieved to counterbalance the above affects, once the multi-hop virtual multi-antenna system was implemented with the aid of clustering the nodes. In terms of the static and dynamic clustering, this paper analyzed the characteristics of clustering schemes, according to the exploration of the mutual information accumulation with the aid of distributed space-time coding for dynamic clustering, in the light of the investigation of clustering schemes based on signal to noise ratio and Viterbi algorithm. On the basis of current achievement on theory and practice of clustering techniques and their essential relation, the proposals for future research and development were presented.
The Research Progress and Future Perspective of Clustering Algorithm for Wireless Multi-Hop Network
Ying Gao, Liangfang Ni*, Jianjian Chen
School of Electrical and Information Engineering, Anhui University of Technology, Ma’anshan * Email: gaoying901111@, nilf@, 553913401@ Received: Sep. 27 , 2014; revised: Oct. 18 , 2014; accepted: Oct. 30 , 2014 Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
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无线多跳网络中分簇算法的研究进展和未来前瞻
中继处的码率与概率分配等。最近,陆续提出了基于动态分簇下互信息积累设计的分布式空时编码方案 [14],保证异步协同传输环境下的满分集性能的分布式时延空时码方案[18],应用于全双工(FD)工作模式 下的部分分布式线性卷积空时编码方案(部分 DLC-STC) [19] [20]等许多新的分布式编码方案。然而,在基 于分簇的无线多跳网络中,节点分簇完成以后,将单条直接链路分解成多条较短的链路,中继以多跳的 方式转发数据时采用分布式空时编码实现数据重构的研究仍有待进一步的探索。为此,本文依据现阶段 分簇技术在理论和实践两方面取得的主要成果及二者之间的本质联系, 对未来的研究和探索提出了建议。
摘
要
受干扰、衰落、多径、路径损耗和阴影等因素制约,当移动Ad-hoc网络中两个节点间的距离较远时,两 者间通过单跳方式无法保证高质量的可靠通信。若在该网络中通过节点分簇建立多跳虚拟天线阵列,实 现协同分集,就可以有效应对上述不利影响。本文从静态和动态两个方面,在研究了基于信噪比和基于 维特比算法分簇方案的基础上,进一步探讨了动态分簇对利用编码存储互信息的需求,详细分析了分簇 方案的特性,并依据现阶段分簇技术在理论和实践两方面取得的主要成果及二者之间的本质联系,对未 来的研究和探索提出了建议。
的比特传输能量, ξ r 是表示第 r 个节点在第二跳是否参与中继的随机变量,且
ξr =
1 0
参与协同 不参与协同
R
(6)
此外,分配给信源和中继节点的总比特传输能量为 E = Es + ∑ r =1 Er 。 b 如前所述,仅当移动节点的瞬时接收信噪比大于给定的阈值,才在第二跳前馈信息。由于第 r 个中 继节点处的接收信噪比与信源到中继的信道系数 xs , r = hs , r 成比例, 因此可以简单地将 xs , r 与给定的阈值
yr [ n ] =
Es hs , r s [ n ] + zr [ n ] ,