基于有限反馈机会波束的无线传感器网络.pdf

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1、2014年第33卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)57基于有限反馈机会波束的无线传感器网络侯艳丽，苏佳，胡佳伟(1．河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄050026；2．中国电子科技集团公司第五十四研究所。河北石家庄050081)摘要：无线传感器网络中的传感器要把被监测的数据有效地传输到远端的收集器，且其节点的能量有限，为了提高衰落无线信道中无线传感器网络通信的有效性，提出基于有限反馈机会波束的无线传感器网络，基站设置多天线，传感器节点设置单天线，构成MISO系统，

2、在每一时隙基站选择处于峰值状态的传感器节点进行通信。设置反馈门限，当传感器节点的接收信干噪比大于反馈门限时，对信干噪比进行量化，再将量化电平反馈给基站；否则，无需进行量化和反馈。以吞吐量最大化为原则设定最佳反馈门限和量化电平，在瑞利块衰落信道中对系统进行仿真，结果表明：随着节点数的增加，该系统的反馈数可降至传统模拟反馈的l％以下，大大降低了反馈量，提高了系统的效率和节点能量利用率。关键词：无线传感器网络；机会波束；反馈门限；量化反馈；系统容量中图分类号：TN929．5文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)02--005

3、7-04一W一⋯irelesssensornet·work’sb■ased’0nnni‘t·et一eed'-back’opport·uni●st·i●Clbeamr^orml●n~HOUYan．1i，SUJia，HUJia．wei(1．SchoolofInformationScienceandEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，ShUiazhuang050026，China；2．The54thResearchInstituteofChinaElectronicsTechn

4、ologyGroupCorporation．Shijiazhuang050081，China)Abstract：Nodeenergyofsensorsinwirelesssensornetworks(WSNs)islimited，inordertoeffectivelytransmitthetesteddatatoremotecollectors，andtoimprovetheeficiencyofWSNscommunicationinfadingwirelesschannel，aWSNsbasedonfinitefeedbackop

5、portunisticbeamforming(OBF)isproposed．InWSNs，thebasestation(BS)isequippedwithmultipleantennasandthesensornodeisequippedwithasingleantenna，whichconstitutesaMISOsysteminwhichtheBSselectsthesensornodeinpeakstatetocommunicateineveryslot．Setafeedbackthreshold，receivingsignal

6、tointerferenceandnoiseratio(SINR)willbequantizedandfedbacktotheBSwhenSINRismorethanthepre-setfeedbackthreshold，otherwiseperformnoquantizationandfeedback．Thebestfeedbackthresholdandquanfizedlevelsarechosebasedonmaximizingthroughout．TheproposedsystemissimulatedintheRaylei

7、ghblock—fadingchannel，andtheexperimentalresultsshowthatwiththenumberofnodesincreasing．thenumberoffeedbacksoftheproposedsystemwilldecreasebelow1％oftraditionalanalogfeedback，SOdecreasesfeedbackquantitiesgreatly，improveeficiencyofthesystemandnodeenergyutilization．Keywords：

8、wirelesssensornetworks(WSNs)；opportunisticbeamforming(OBF)；feedbackthreshold；quantizedfeedback；systemcapacity0