结合STBC或VBLAST的WSN协作传输的性能对比分析
发布时间:2021-02-02 15:56
研究了结合多输入多输出(MIMO)的典型技术——垂直分层空时码(VBLAST)的无线传感网络(WSN)协作传输系统,详细描述了其中的协作机制,得到了非协作与协作传输时单位比特的能耗比,给出了传输能耗以及吞吐量的表达式。对比了结合另一MIMO经典技术——空时分组码(STBC)的WSN协作传输的系统性能,包括网络生存周期和吞吐量。仿真结果表明,STBC协作传输在延长网络生存周期方面的性能优于VBLAST协作传输,后者的网络吞吐量远高于前者,分析得到了各自的优缺点和适用范围。
【文章来源】:无线电工程. 2020,50(12)
【文章页数】:8 页
【部分图文】:
基于LEACH的协作传输系统
除STBC协作传输外,在WSN中还可引入VBLAST协作传输,本文提出的协作传输机制描述如下:在数据传输阶段,假设簇头与协作节点的和为J,簇头将融合后的数据等分成J个数据包,向协作节点广播,此时簇头广播的数据包为(J-1)/J份,广播的数据不包括簇头本身传输的1/J份;单个协作节点接收1/J份数据,然后和簇头协作将数据传输给基站,工作过程如图2所示。注意,协作节点和簇头传输的都是不重复的数据,这样提高了数据的传输速率。VBLAST译码采用基于ZF(Zero Forcing)的SIC(Successive Interference Cancellation)算法,在瑞利平坦衰落信道下,采用MQAM调制的VBLAST系统平均误比特率为[13-14]:
网络的生存周期可以由第一个节点的死亡轮数和节点全部死亡的轮数来评估,设汇聚节点的接收天线数、发送天线数均为J。STBC,VBLAST协作传输不同J的剩余节点与轮数关系如图3和图4所示。图4 VBLAST协作传输不同J的剩余节点与轮数关系
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于ZigBee通信的流量研究与改进[J]. 陈明. 电子制作. 2017(23)
[2]大学生工程伦理教育的社会责任提升功能探析[J]. 曹文军. 黑龙江高教研究. 2017(11)
[3]能耗均衡的无线传感网络不等环分层路由算法[J]. 汤杰,郑霖. 无线电工程. 2017(10)
[4]基于ZigBee的无线水信息监测系统中MAC协议研究[J]. 梁东坡,王慧. 无线电工程. 2017(05)
[5]LEACH无线传感器网络中增加协作传输的能耗研究[J]. 蒋阳,陈碧云,吴磊,王鹭. 传感器与微系统. 2012(03)
[6]无线传感器网络中一种基于虚拟MIMO多播的多跳传输策略[J]. 肖明,黄刘生,徐宏力. 小型微型计算机系统. 2012(01)
[7]无线传感器网络中协作通信的能耗优化方法研究[J]. 江若宜,季薇,郑宝玉. 电子与信息学报. 2010(06)
[8]STBC与VBLAST混合编码系统中一种新的天线选择算法[J]. 李韧,姜永权,李小艳,张恩展. 通信学报. 2009(01)
硕士论文
[1]能量收集无线传感器网络吞吐量的分析与优化设计[D]. 丛焓冰.哈尔滨工业大学 2018
[2]无线传感器网络中基于协同的LEACH协议研究[D]. 高伟.安徽大学 2010
本文编号:3014969
【文章来源】:无线电工程. 2020,50(12)
【文章页数】:8 页
【部分图文】:
基于LEACH的协作传输系统
除STBC协作传输外,在WSN中还可引入VBLAST协作传输,本文提出的协作传输机制描述如下:在数据传输阶段,假设簇头与协作节点的和为J,簇头将融合后的数据等分成J个数据包,向协作节点广播,此时簇头广播的数据包为(J-1)/J份,广播的数据不包括簇头本身传输的1/J份;单个协作节点接收1/J份数据,然后和簇头协作将数据传输给基站,工作过程如图2所示。注意,协作节点和簇头传输的都是不重复的数据,这样提高了数据的传输速率。VBLAST译码采用基于ZF(Zero Forcing)的SIC(Successive Interference Cancellation)算法,在瑞利平坦衰落信道下,采用MQAM调制的VBLAST系统平均误比特率为[13-14]:
网络的生存周期可以由第一个节点的死亡轮数和节点全部死亡的轮数来评估,设汇聚节点的接收天线数、发送天线数均为J。STBC,VBLAST协作传输不同J的剩余节点与轮数关系如图3和图4所示。图4 VBLAST协作传输不同J的剩余节点与轮数关系
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于ZigBee通信的流量研究与改进[J]. 陈明. 电子制作. 2017(23)
[2]大学生工程伦理教育的社会责任提升功能探析[J]. 曹文军. 黑龙江高教研究. 2017(11)
[3]能耗均衡的无线传感网络不等环分层路由算法[J]. 汤杰,郑霖. 无线电工程. 2017(10)
[4]基于ZigBee的无线水信息监测系统中MAC协议研究[J]. 梁东坡,王慧. 无线电工程. 2017(05)
[5]LEACH无线传感器网络中增加协作传输的能耗研究[J]. 蒋阳,陈碧云,吴磊,王鹭. 传感器与微系统. 2012(03)
[6]无线传感器网络中一种基于虚拟MIMO多播的多跳传输策略[J]. 肖明,黄刘生,徐宏力. 小型微型计算机系统. 2012(01)
[7]无线传感器网络中协作通信的能耗优化方法研究[J]. 江若宜,季薇,郑宝玉. 电子与信息学报. 2010(06)
[8]STBC与VBLAST混合编码系统中一种新的天线选择算法[J]. 李韧,姜永权,李小艳,张恩展. 通信学报. 2009(01)
硕士论文
[1]能量收集无线传感器网络吞吐量的分析与优化设计[D]. 丛焓冰.哈尔滨工业大学 2018
[2]无线传感器网络中基于协同的LEACH协议研究[D]. 高伟.安徽大学 2010
本文编号:3014969
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