基于协作通信的能量空洞减轻方法

摘要

提出了一种基于协作通信的方法用以减轻无线传感器网络中的能量空洞问题.该方法主要包括协作传输机制和协作节点功率分配方案2个部分.在协作传输机制中,各节点与其下一跳中继节点以协作MISO(multi-input single-output)的传输方式进行中继数据的发送,从而均衡各节点与其中继节点间的能耗.基于此协作传输机制,进一步研究了协作节点间功率分配方案.建立了功率分配优化问题,即传输功率需同时满足接收平均BER约束及各个节点能量消耗速度相同的条件,并提出了迭代搜索算法对该问题进行求解,由此进一步均衡不同节点的能耗.性能分析表明,所提出的方法能够有效地减轻能量空洞问题,并能大幅提高网络寿命.在较大规模的网络中,所提方法可以将网络寿命提高至传统SISO传输机制所得网络寿命的9倍以上,且网络规模越大,该方法在网络寿命提升方面的性能越好.