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无线传感器网络中的分布式协作路由和功率分配算法研究.doc

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无线传感器网络中的分布式协作路由和功率分配算法研究.doc
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2008 年 11 月 Journal on Communications November 2008第 29 卷第 11 期 通 信 学 报 Vol.29 No.11无线传感器网络中的分布式协作路由和功率分配算法研究司江勃,李赞,党岚君,刘增基(西安电子科技大学 综合业务网国家重点实验室,陕西 西安 710071)摘 要:在协作传输最优功率分配的基础上,提出了两种分布式协作路由和功率分配算法,分布式分离路由和功率分配算法与分布式联合路由和功率分配算法。这两种算法集合了物理层和媒质接入层协议,能够取得近似集中式算法的性能。仿真结果表明相对于联合协作路由和功率分配算法,分离协作路由和功率分配算法能够更加有效地节省总的发送功率。关键词:协作路由;分布式算法;功率分配;无线传感器网络中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1000-436X(2008)11-0067-10Distributed algorithms for cooperative routing and power allocation in wireless sensor networksSI Jiang-bo, LI Zan, DANG Lan-jun, LIU Zeng-ji (State Key Lab of Integrated Services Networks, Xidian Univ., Xi’an 710071, China)Abstract: Based on the optimal power allocation in cooperative transmission, two distributed algorithms, distributed separate route and power allocation algorithm (D-SRPA) and distributed joint route and power allocation algorithm (D-JRPA), were proposed. The two algorithms combining the PHY (physical layer) and MAC (media-access control) protocol can get the similar performance as the corresponding centralized algorithms. Simulation results show that compared with D-JRPA, D-SRPA can save the total transmission power more efficiently.Key words: cooperative routing; distributed algorithm; power allocation; wireless sensor networks1 引言在无线传感器网络中,当 2 个节点的距离超过通信范围后,源节点的信息需要经过多跳中继才能被目的节点正确接收。而由于每个节点的能量是有限的,因此设计能够节省发送功率的路由算法是非常重要的。为了提高网络可靠性和节省能量,文献[1, 2]给出了不同的路由协议,其中分为基于行为协议和基于连接的路由协议。文献[3]主要分析了基于行为的路由协议,在节省发送功率的同时,提高网络的生命周期,并且给出了各种算法完成路由选择。然而,仅仅通过路由选择节省地发送功率是有限的。最近,协作通信作为一种空间分集技术,能够充分利用无线传输的广播特性,提高通信性能,引起了国内外的广泛关注 [4~6]。根据协作节点发送信息的形式,协作传输可以分为重复协作、编码协作和空时码协作三种形式。对于重复协作传输,在接收端可以通过合收稿日期:2008-06-21;修回日期:2008-10-18基金项目:国家自然科学基金资助项目(60672129) ;新世纪优秀人才支持计划基金资助项目 (NCET-07-0653);高等学校学科创新引智计划基金资助项目 (B08038)Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China (60672129); The Program for New Century Excellent Talents in University (NCET-07-0653); The Programmer of Introducing Talents of Discipline to Universities (B08038)·68· 通 信 学 报 第 29 卷并技术,例如最大
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