资料介绍
水下传感器网络( Underwater Wireless Sensor Network,UWSN)近年来在海洋数据搜集、污染控制、离岸勘探、灾难预防、辅助导航和战术观察阻1等方面的应用越来越广泛,由于电磁波在水下的快衰落特性,所以声波是迄今为止发现的最适宜在水下远距离传播的能量形式。水声信道特性参数随着时一空一频的变化而随机变化,噪声高、带宽窄、传输时延大等不利因素使得水下通信传输误码率高、速率低等问题难以解决。虽然多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)威廉希尔官方网站 能够通过时空分集提高通信的可靠性,但是水下节点由于体积等限制因素不易安装多天线,所以采用中继协作通信方式,使得单天线用户可以通过中继节点的协作发送信息,既解决了信道衰落严重的问题,又能获取分集增益。
在协作通信中,中继节点的选择是一个关键问题。目前无线网络中有不少中继节点选择算法,根据不同的目标大致有以下几类:基于信道状态信息的中继节点选择算法,比如文献中基于信道容量增益,文献提出的基于瞬时信道信息等;基于效用函数的中继节点选择算法,如文献提出三种中继选择方法:最大总效周、最小效用最大化和最大乘积效用;基于协作区域的中继节点选择算法,如文献中基于成对差错概率等。虽然中继选择算法在陆地无线通信中已有很多应用,但是因为水下环境的特殊性和复杂性,需要在原有威廉希尔官方网站 中考虑并加入水下环境特殊性因素。由于声波在水中的速度约为1500 m/s,比陆地无线网络中电磁波的速度低5个数量级,所以水下声通信的传输延时不可忽略,在中继节点选择时也要考虑中继节点协作带来的耗时问题,耗时越小则系统通信效率越高。
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