協(xié)作無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于多中繼選擇策略的研究.pdf

1、因?yàn)槟嗍鳛?zāi)害具有流量大、流速快、毀壞力強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致一直以來對泥石流的監(jiān)測都缺乏切合實(shí)際的方案。伴隨著無線傳感器技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，以其低成本、低功耗、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，為我們在泥石流臨災(zāi)預(yù)警和監(jiān)測方面提供了新的解決思路，泥石流臨災(zāi)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。然而在泥石流災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，復(fù)雜的電磁環(huán)境和多變的信道條件導(dǎo)致了我們必須面臨的關(guān)鍵問題——如何確保無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠傳輸、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量負(fù)載均衡以期最大限度地延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。

2、
　　為了解決上述的關(guān)鍵問題，我們將協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用于泥石流臨災(zāi)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，并對三節(jié)點(diǎn)協(xié)作模型、含S-D鏈路協(xié)作模型和無S-D鏈路協(xié)作模型進(jìn)行了深入探討，同時(shí)對放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（AF）、解碼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（DF）、選擇轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（SDF）和增量中繼協(xié)議（IF）進(jìn)行了研究，并在IF協(xié)議的基礎(chǔ)上對多中繼無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型、單中繼無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型以及單信道直接傳輸信道模型進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)功耗和中斷概率的對比分析，證明了多中繼協(xié)作傳輸在泥石流

3、臨災(zāi)監(jiān)測環(huán)境下具有獨(dú)特的優(yōu)勢。但是上述協(xié)議都存在有共同的缺陷——相對于整個(gè)無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)來說，把中繼鏈路或者傳感器節(jié)點(diǎn)能耗以單獨(dú)的部分進(jìn)行分析和研究，而沒有從整體上對網(wǎng)絡(luò)的功耗以及節(jié)點(diǎn)的能量負(fù)載均衡進(jìn)行把握。
　　為此在基于IF協(xié)議的多中繼協(xié)作模型下，我們提出一種依托多種網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)并且基于聯(lián)合預(yù)測的能量負(fù)載均衡多中繼選擇策略，并應(yīng)用于泥石流臨災(zāi)監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型中，實(shí)現(xiàn)了提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量、節(jié)點(diǎn)能量負(fù)載均衡的目標(biāo)?；?/p>

4、聯(lián)合預(yù)測的能量負(fù)載均衡多中繼選擇策略的關(guān)鍵技術(shù)有：一、基于S-R信道的LQI和中繼節(jié)點(diǎn)的剩余電量形成協(xié)作傳輸小組的雛形。二、利用馬爾可夫預(yù)測方法計(jì)算出雛形協(xié)作傳輸小組的中斷概率 Pout，如果 Pout