分簇式WSN中基于MISO技术的协作传输系统性能分析

doi:10.13190/jbupt.201202.19.zhangxf

北京邮电大学学报 ›› 2012, Vol. 35 ›› Issue (2): 19-23.doi: 10.13190/jbupt.201202.19.zhangxf

分簇式WSN中基于MISO技术的协作传输系统性能分析

张雪芬¹,尹长川²,乐光新²

1山东财经大学山东省数字媒体技术重点实验室, 济南 250014; 2 北京邮电大学信息与通信工程学院, 北京 100876

收稿日期:2011-05-20 修回日期:2011-07-30 出版日期:2012-04-28 发布日期:2012-01-05
通讯作者: 张雪芬 E-mail:z_xf@sdu.edu.cn
作者简介:张雪芬（1979-），女，博士，讲师，E-mail：z_xf@bupt.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（60972073,60871042,60872049,60971082）；国家高技术研究发展计划项目（2011AA100706）；国家科技重大专项项目（2010ZX03001-003）

Performance Analysis for Cooperative Transmission in Clustered Wireless Sensor Networks Based on MISO Technologies

ZHANG Xue-fen¹,YIN Chang-chuan²,YUE Guang-xin²

1 Key Laboratory of Digital Media Technology(Shandong), Shandong University of Finance and Economics, Jinan 250014, China;2 School of Information and Communication Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China

Received:2011-05-20 Revised:2011-07-30 Online:2012-04-28 Published:2012-01-05
Contact: Xuefen Zhang E-mail:z_xf@sdu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

针对无线传感器网络(WSN)中多节点协作传输问题,研究了分簇式无线传感器网络中基于虚拟多输入单输出(MISO)技术的系统性能.首先推导了系统簇内广播阶段、簇间传输阶段的误符号率(SER)以及2个阶段系统整体误符号率的表达式；然后给出了系统整体误符号率一种有效的下界,并进行了仿真验证；最后将系统误符号率作为约束,建立了优化系统功率分配模型,并提出了求解该模型极值解的有效方法. 仿真结果表明,在满足系统一定误符号率要求下,优化模型有效地节约了系统能量.

关键词: 无线传感器网络, 协作通信；虚拟多输入单输出, 误符号率

Abstract:

Using virtual multiple-input single output (MISO) technologies, the performance for cooperative transmission in clustered wireless sensor networks
(WSNs) is studied. The symbol-error-rate (SER) formulas are derived for the phases of intra-cluster broadcasting and inter-cluster cooperative transmission as well as for end-to-end, respectively. Moreover, an effective low bound on the end-to-end SER is proposed. Besides, an optimal power allocation model using the end-to-end SER as constraints is proposed. An efficient method for solving the optimal solution of the model is proposed. Simulation shows that the model has energy-saving advantages under different SER requirements.

Key words: wireless sensor network, cooperative transmission, virtual multiple input single output, symbol-error-rate

中图分类号:

TN919

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分簇式WSN中基于MISO技术的协作传输系统性能分析

Performance Analysis for Cooperative Transmission in Clustered Wireless Sensor Networks Based on MISO Technologies

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