摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹了多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)模型和多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中多數(shù)據(jù)包聚合策略,總結(jié)了該研究領(lǐng)域的研究成果,探討了存在的問(wèn)題和今后發(fā)展的方向。
關(guān)鍵詞 多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò);包聚合;無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)
1簡(jiǎn)介
無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)是一種特殊的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)靈活易變、節(jié)點(diǎn)易于接入,因此被廣泛應(yīng)用于智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、航天、醫(yī)療、軍事等各個(gè)行業(yè)[1]。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)由多個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)組成,節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,因此數(shù)據(jù)傳輸可靠性十分重要。協(xié)作通信致力于提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可靠性,一直都是無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其中,選擇協(xié)作具備低復(fù)雜度、高可靠性特點(diǎn),更是備受關(guān)注[2]。近年來(lái)的研究表明利用包聚合思想實(shí)現(xiàn)中繼轉(zhuǎn)發(fā)不僅可以保證系統(tǒng)的傳輸性能,還能減少時(shí)隙數(shù),提高系統(tǒng)頻譜利用率。
2多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)模型
多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)是一類(lèi)在日常生活中應(yīng)用比較廣泛的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò),多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中各源節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,源節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間是多對(duì)1或者1對(duì)1的關(guān)系。在該網(wǎng)絡(luò)中無(wú)須安排專(zhuān)門(mén)的中繼節(jié)點(diǎn),各源節(jié)點(diǎn)兼職中繼節(jié)點(diǎn),相互協(xié)作[4]。根據(jù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)不同和、多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)有以下4種:
2.1 多源單目標(biāo)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
該模型中有個(gè)源節(jié)點(diǎn),1個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn),所有源節(jié)點(diǎn)都向目標(biāo)節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù),各源節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作。
2.2 多源多目標(biāo)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
該模型中有個(gè)源節(jié)點(diǎn),個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(),每個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)1個(gè)或多個(gè)源節(jié)點(diǎn),具有相同目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的源節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作。
2.3 多源單中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
該模型中有個(gè)源節(jié)點(diǎn),1個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn), 1個(gè)中繼節(jié)點(diǎn),中繼節(jié)點(diǎn)的職能是協(xié)助源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.4 多源多中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
該模型中有個(gè)源節(jié)點(diǎn),個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(),個(gè)中繼節(jié)點(diǎn),所有中繼節(jié)點(diǎn)都可以協(xié)助源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
3多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的包聚合技術(shù)
在多源網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)采集溫度、濕度、大氣壓等信息形成小數(shù)據(jù)包。鑒于數(shù)據(jù)包很小,在協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)階段引入包聚合技術(shù),但是該工作尚處于起步階段,研究成果較少。文獻(xiàn)[5]提出多種數(shù)據(jù)包選擇策略算法,但該算法基于全局信息,復(fù)雜度較高,推廣存在局限性。文獻(xiàn)[6]對(duì)多源單目標(biāo)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)和多源多目標(biāo)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,通過(guò)關(guān)聯(lián)矩陣將多源多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分解為多個(gè)多源單目標(biāo)協(xié)作網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行包聚合協(xié)作通信,簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)模型,提高了數(shù)據(jù)傳輸可靠性;除此之外,該文獻(xiàn)還研究了分布式網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包聚合選擇策略,提出了3種基于目標(biāo)導(dǎo)向的數(shù)據(jù)包選擇策略,使系統(tǒng)單方面性能最優(yōu)。文獻(xiàn)[7]提出了在不同反饋類(lèi)型下的中繼轉(zhuǎn)發(fā)與包聚合策略,并證明了所提策略對(duì)系統(tǒng)性能的提升要優(yōu)于簡(jiǎn)單的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。
4結(jié)束語(yǔ)
多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)在日常生活中應(yīng)用尤為廣泛,具有很高的研究?jī)r(jià)值。已有研究表明,多源協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中多數(shù)據(jù)包聚合策略能有效改善網(wǎng)絡(luò)性能,但針對(duì)聚合數(shù)據(jù)包選擇策略研究較少,現(xiàn)有的研究要么通過(guò)復(fù)雜的算法來(lái)選擇數(shù)據(jù)包,導(dǎo)致系統(tǒng)高時(shí)延,對(duì)硬件性能要求高,要么算法過(guò)于簡(jiǎn)單,對(duì)系統(tǒng)性能提升一般,如何在兩者之間找到一個(gè)平衡點(diǎn),有待繼續(xù)探索。
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作者簡(jiǎn)介
王平山(1994-),男,重慶人;學(xué)歷: 碩士,職稱(chēng):助教,現(xiàn)就職單位:重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院,研究方向:協(xié)作通信、軟件技術(shù)。