资源描述：
《无线通信中协同通信相关问题调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、无线通信中协同通信相关问题调研1多节点协同的由来计算机世界中“协同”概念由来已久。从多核处理器到多处理器并行计算;从分布式操作系统到分布式数据库;从PTP(peertopeer)网络到网格计算等等;无一不渗透着计算单元间的相互“协同”。“协同”概念简单的可以表述为通过相互间的交流、合作，共同完成某项任务。在internet网中多个互连的节点相互协作地共同完成某项任务可以理解为“internet网中的多节点协同”。这使得这个概念在研究中无法直接使用，人们将这一概念进一步“缩小”，出现了在internet网
2、“协同”研究中非常重要的3个概念:计算机支持的协同工作(ComputerSupportedCollaborativeWork，CSCW)，协同计算(CooperativeComputing)，网格(Grid)。尽管“多节点协同”的概念在Internet网上已得到了较好的发展，但在无线传感器网络领域，尚没有给出“多节点协同”明确的可进一步深入研究的概念。以上所提的3个“Internet网多节点协同”概念，均建立在Internet网的底层架构已非常成熟，可以为多节点提供可靠的、高速的、方便的(这里的可靠、高
3、速、方便相对于WSN而言)交流手段的基础之上;而WSN网络目前无法做到这一点。虽然，在WSN研究中尚没有给出“多节点协同”的明确概念，但很多具体的问题均已涉及了WSN的多节点协同。例如，物理层、数据链路层的多信道技术(如码分多址CDMA技术,CodeDivisionMultipleAccess)，MIMO(MultipleinputMultipleoutput)天线分集技术，以及网络层的交织多路由技术。2多节点协同的定义和研究意义[1]无线传感器网络的多节点协同:通信半径内的多个传感器节点通过交流、协作
4、，共同完成某项任务。其中通信半径指节点经过一次动作可以到达的范围，而一次动作的含义随软件分层的不同而不同。例如，WSN的路由一般发生在网络层，此时的一次动作指将数据包由一个节点转发至另一个节点，相应的通信半径是路由节点的物理通信半径，则WSN路由时的多节点协同定义为:处于同一物理通信半径内的多个邻居节点协作地进行包的转发。与WSN的路由不同，WSN的数据管理一般处于应用层，此时的一次动作通常指对某个节点或数据的访问，相应的通信半径可以理解为可直接访问的“对象”(这里“对象”指数据或节点;直接访问指拥有(
5、访问地址，操作权限))。则WSN数据管理时的多节点协同可以定义为:直接访问的多个节点围绕某个数据组成数据处理集，处于同一数据处理集内的多个节点协作地进行数据处理。多信道技术研究的是多信道，MIMO技术研究的是多天线，交织多路由技术考虑多路由;也可以说，这些技术是在试图提升WSN性能时，不谋而合地涉及到多节点协同问题。从这些技术的成功运用中，己可窥见多节点协同问题的研究有可能为WSN带来的性能提升。首先，多节点协同将很有可能成为无线传感器网络的基本工作模式。其次，多节点协同具有显著改善WSN网络性能的潜力
6、。另外，除了有助于提升网络整体性能，对多节点协同问题的研究还可以促进各学科不同的理论、方法与已有的网络互连技术交叉融合。综上分析，文献[1]认为WSN多节点协同问题具有很好的研究价值。3无线通信系统中协同问题研究技术3.1物理层协同通信可以在终端不安装多天线的基础上获得近似MIMO(MultipleInputMultipleOutput)技术的协同分集增益,提高系统性能或吞吐量。协同分集为实现多输入多输出（MIMO）提供了有效的方式,适合用于无线Adhoc网络和无线传感网络中,成为研究热点。协同分集的实
7、质是利用其他多个用户的单天线来形成发送用户的虚拟多天线,使之能利用空间分集技术。协同分集仅仅适用于慢衰落信道。对于快衰落信道,协同分集几乎没有增益。协同分集按其实现方式分为[19]：（1）前向放大方式中继接收到一个包含噪声的信号后对其进行放大、重传。目的端将接收到的发送端发送的信号和中继发送的信号进行合并,最后判决。（2）前向解码方式每个中继对接收到的信号进行解码并判决信息,然后对判决后的信息重新编码后发送。（3）选择中继方式当发送端和中继间的信道瞬时信噪高于某个阈值时,中继使用前向放大方式或者前向解码
8、方式转发发送端发来的数据当发送端和中继间信道的瞬时信噪比低于某闽值时,中继转为非协同模式,发送端继续向目的端发送数据。(4)增强中继方式根据发送端和目的端之间的信道质量来决定是否进行协同中继,发送端发送信息给目的端,目的端以广播的方式发送反馈信息给发送端和中继。如果发送端和目的端之间信道的信噪比足够高,反馈表示数据包已被目的端成功接收反之,中继将从发送端接收到的信息再转发给目的端。(5)码协同方式每个节点都只能有一个中继,该中继侦听发送端发
