發(fā)布時間：2017-07-18 16:05

  本文關(guān)鍵詞：Relay組網(wǎng)中Relay節(jié)點選擇算法研究與組網(wǎng)平臺的實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 低功耗 Relay節(jié)點 休眠 覆蓋能耗 切換機(jī)制

【摘要】：隨著物理世界對聯(lián)網(wǎng)的需求越來越大,物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景,適用于物聯(lián)網(wǎng)的無線局域網(wǎng)也越來越趨向于大規(guī)模、高密度部署,即要求支持更多用戶節(jié)點和更大覆蓋范圍。在低頻段低功耗無線局域網(wǎng)中,為了實現(xiàn)大規(guī)模用戶節(jié)點部署和大范圍覆蓋,采用了基于Relay的多跳組網(wǎng)模式。該組網(wǎng)模式將大規(guī)模節(jié)點分別歸屬于不同的Relay節(jié)點管理,在每個Relay內(nèi)部使用不同的信道來減少節(jié)點之間的沖突;同時,通過Relay節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制將一次長距離傳輸改成兩次短距離傳輸,降低各節(jié)點的發(fā)射功率。但是,由于很多節(jié)點之間數(shù)據(jù)的交互是周期性進(jìn)行的,同時開啟大量Relay節(jié)點可能會導(dǎo)致很多Relay節(jié)點頻繁地處于空閑狀態(tài),而節(jié)點在處于空閑狀態(tài)也要消耗相當(dāng)大的能量,這勢必造成了不必要的能量浪費(fèi)。針對能耗問題,本文提出了一種基于覆蓋控制的Relay節(jié)點選擇算法。首先以節(jié)點部署相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過粗選和精選確定備選的Relay節(jié)點組;然后搭建仿真模型,通過Matlab仿真,綜合比較了每組Relay節(jié)點的覆蓋率、休眠率和覆蓋能耗,確定最終開啟的Relay節(jié)點的位置和數(shù)量。通過此算法,可以有效地調(diào)節(jié)Relay節(jié)點的數(shù)量,在滿足一定覆蓋要求前提下,減少開啟的Relay節(jié)點個數(shù),讓一部分Relay節(jié)點進(jìn)入休眠狀態(tài),從而降低能耗。為了驗證多跳組網(wǎng)的性能,我們搭建了基于Linux的演示驗證平臺,設(shè)計了節(jié)點的自適應(yīng)性切換機(jī)制:節(jié)點可根據(jù)當(dāng)前的鏈路質(zhì)量,在直聯(lián)模式(直接與接入點關(guān)聯(lián))和Relay組網(wǎng)模式下自適應(yīng)性切換,從吞吐量、時延和丟包率三個方面驗證了自適應(yīng)性切換機(jī)制的優(yōu)勢。另外,在符合驗證要求的前提下,我們在平臺中采用了虛擬用戶、虛擬小區(qū)來模擬大規(guī)模節(jié)點,降低了平臺的搭建成本。
【關(guān)鍵詞】：低功耗 Relay節(jié)點 休眠 覆蓋能耗 切換機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 論文的研究背景15
• 1.2 物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念15-17
• 1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 物聯(lián)網(wǎng)的無線接入技術(shù)19-21
• 1.4 論文的研究意義21-22
• 1.5 論文的主要工作及內(nèi)容安排22-25
• 第二章 基于Relay的組網(wǎng)技術(shù)25-35
• 2.1 組網(wǎng)場景問題分析25-28
• 2.1.2 超長傳輸距離導(dǎo)致能耗增大25-26
• 2.1.3 用戶密集型部署帶來的挑戰(zhàn)26-28
• 2.2 基于Relay的組網(wǎng)方案28-33
• 2.2.2 Relay功能實體30-31
• 2.2.3 Relay組網(wǎng)的優(yōu)勢及舉例31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第三章 基于覆蓋控制的Relay節(jié)點選擇算法35-59
• 3.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制問題的提出35-36
• 3.2 基于覆蓋控制節(jié)點選擇研究現(xiàn)狀36-37
• 3.3 覆蓋性能指標(biāo)37-39
• 3.4 覆蓋模型的建立39-42
• 3.5 基于覆蓋控制的Relay節(jié)點選擇算法42-48
• 3.6 基于覆蓋控制的Relay節(jié)點選擇算法仿真分析48-57
• 3.6.1 仿真參數(shù)設(shè)定48
• 3.6.2 仿真結(jié)果與分析48-52
• 3.6.3 算法的詳細(xì)實現(xiàn)舉例52-57
• 3.7 本章小結(jié)57-59
• 第四章 基于Relay組網(wǎng)方案的仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)59-77
• 4.1 平臺的基本架構(gòu)59-64
• 4.1.1 平臺的具體環(huán)境介紹59-60
• 4.1.2 平臺的拓?fù)湟约熬唧w構(gòu)成60-64
• 4.2 平臺方案的具體實現(xiàn)64-67
• 4.2.1 協(xié)議的一致性分析64-65
• 4.2.2 虛擬節(jié)點的設(shè)計65-66
• 4.2.3 時延和吞吐量的測量66-67
• 4.3 節(jié)點的自適應(yīng)性切換機(jī)制的實現(xiàn)67-76
• 4.3.1 幾類節(jié)點的平臺演示67-69
• 4.3.2 節(jié)點的自適應(yīng)性切換機(jī)制69-74
• 4.3.3 Relay組網(wǎng)性能的驗證74-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第五章 全文總結(jié)77-79
• 5.1 全文總結(jié)77
• 5.2 研究展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 致謝81-83
• 作者簡介83-84

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;INTRODUCTION TO THE JOURNAL[J];陜西電力;2012年07期

2 XIE Gang;LIU YuanAn;GAO JinChun;LI XingZheng;;Sort-based relay selection algorithm for decode-and-forward relay system[J];Science China(Information Sciences);2013年02期

3 Dingcheng Yang;Lin Xiao;Jisheng Xu;Wengang Li;;Joint power control and relay selection scheme for cognitive two-way relay networks[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2013年04期

4 ;Linear beamformer schemes with simple relay selection in MIMO relay networks[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2008年04期

5 ;On the MAC-BC duality of multiuser non-regenerative MIMO relay systems[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2011年01期

6 ;Peroformance analysis of decode-and-forward MIMO relay channels with OSTBCs[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2011年01期

7 MIKKO Valkama;;Optimal energy-efficient scheme for two-way relay channel using physical layer network coding[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2011年06期

8 ;Achievable rate for three-node discrete memoryless relay channel with generalized feedbacks[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2012年02期

9 ZHANG ChenSi;GE JianHua;LI Jing;ZHU Bin;SHI XiaoYe;;Traffic-knowledge-based relay selection for asymmetric two-way AF relaying networks[J];Science China(Information Sciences);2013年04期

10 ;Transmission scheme and performance analysis for decode-and-forward MIMO two-way relay systems[J];Science in China(Series F:Information Sciences);2009年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 ;Study on Relay Electric Endurance Test System Based on Remote Control[A];2009中國控制與決策會議論文集（2）[C];2009年

2 ;A Relay Feedback Based Autotuning PID Controller and Its Application to Pulp Consistency Control[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

3 Niu Wangqiang;Wang Jianhua;Chu Jianxin;Gu Wei;;Maximum Load Power Analysis in 3-coil Wireless Power Transmission Systems[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

4 ;Research on Handoff Model for Cooperative Communication[A];2009年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

5 Qiwei Han;Junwei Nie;Pengpeng Li;Feixue Wang;;Algorithm Weights Optimization Method for Inter-satellite Communication Array Antennas based on Differential Evolution Algorithm[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S7 北斗/GNSS用戶終端技術(shù)[C];2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 賈瓦德（Jawad Muhammad）;基于協(xié)作中繼LTE-A系統(tǒng)性能優(yōu)化研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 Muhammad Usman;[D];上海交通大學(xué);2015年

3 鄒豐光;Relay組網(wǎng)中Relay節(jié)點選擇算法研究與組網(wǎng)平臺的實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2016年

4 王奕杰;LTE-A網(wǎng)絡(luò)中Relay關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年

5 王芳;多跳relay路徑選擇算法研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

6 Idris Khan;[D];華北電力大學(xué);2014年

，

本文編號：558528