异构无线网络选择策略与协作中继技术研究.pdf

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1、学术探讨·基金贾目异构无线网络选择策略与协作中继技术研究汪颖(九江学院，江西许勤九江332005)[摘要]在物联网不断发展的过程中，无线网络应用新老技术交替出现，网络兼容性问题成为技术突破的重点核心。由此本文进行异构无线网络的研究，通过协作中继技术实现对网络的优化选择。探讨在异构无线网络选择算法，提出一种基于模糊推理系统的效用函数参数设置方法，解决不同移动终端对有效函数参数的规范化指标问题，分别从单向和双向中继传输系统进行中继定位与功率分配。[关键词]异构无线网络；网络选择策略；协作中继技术中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1008—6609(2017)04．0014—021

2、前言3基于终端实时状态网络选择算法在物联网无线通信不断发展的过程中，各种接入方式之间的耦合和新老更替的信息通信网络异构接入导致网络中存在多异构多协议无线网络共存，给无线网络的管理与建设带来困难。要实现物联网无线网络通信能够跨越平台，任何种类信息无障碍交换，环境动态调整，资源均衡应用，解决目前面临的异构网络信息互通困难的问题，就必须要从异构无线网络接入资源入手，以协作中继技术实现异构无线网络相互通信，解决信息孤岛问题。2异构无线网络选择策略与协作中继技术概述2．1异构无线网络选择策略随着无线网络的普及应用，在某一环境中会出现多个无线网络接入点交叉覆盖的现象，并且不同无线网络提供的网络接入

3、存在参数上的差异性，这就要求移动端设备能够对这种复杂的异构网络环境进行甄别与筛选，对可接入无线网络进行排序，以寻求最优的网络接入点。在选择方法上包括：基于多属性决策的网络选择、基于模糊逻辑的网络选择、基于博弈论的网络选择。2．2异构无线网络中的协作中继技术协作中继技术是针对于异构网络环境下的各类设备之间的有效连接而存在的协同处理机制，通过协作中继技术可以避免用户更换无线网络接入点时出现断网的问题，减少传输时延，保证用户网络在使用正常情况下切换网络接入点。将移动终端无线网络应用实时状态的影响因素作为网络选择更新的指标函数参数，在异构无线网络中，改变移动终端接入无线网络的有效网络排序，当用

4、户处在异构无线网络中，可根据网络状况自由选择接入点，针对异构无线网络中指标的特点，本文提出一种基于模糊推理系统的效用函数参数设置方法，采用Mamdani直接模糊推理法，从无线网络接入数条同时起作用的模糊规则中，按并行处理方式产生对应输入量的输出模糊子集。模糊库规则如下：规则1：AlANDBl—+C．；规则2：A2ANDB：一C：：规则n：A。ANDB—C。；前提：XoANDyo结论：C7其中A、B。、C．均为模糊集合，X0Y。为输入值。由Mamdani直接模糊推理法的模糊规则A，ANDBi-，C。(i_1，2，¨．，n)与前提X。ANDY。，取min运算得推理结果C．’：uc．(力=‰

5、@。)^UBi◇。)^M。(力式中八表示min运算；Ua0。)、O。)、u。(力分别为模糊lU'BI集合A、B．、C。的隶属函数。则推理结果C’可表示为：“，0)=ILC-㈤uc10)⋯Mc，∽tV式中V表示max运算。作者简介：汪颖(1983一)，女，湖北黄梅人，硕士，副教授，研究方向为计算机通信，基金rib：江西省教育厅青年科学基金项目，项目编号：GJJl4743。．14．学术探讨·基釜砑目最后采用重心法进行反模糊化，计算式为：铲∑u。，(Zi)4cZi／∑％仁。)12I12l式中Z。即为反模糊化的精准值。4多中继传输的中继定位与功率分配4．1单向多中继网络的中继定位与功率分配单向

6、多中继传输的系统模型包括源节点S。与目的节点S：、N个中继节点R。R2，¨．RN，N>I。SI与s：通过R．，R2，¨．RN相互通信。假设终端节点S．与S：之间的距离为d，且S．到R2、RN到S：的距离分别为d。、dN。＆到凡。k=l，2⋯，N．1的距离表示为d。。所有传输信道满足平坦瑞利衰落，在发送的每个周期内，信道参数保持恒定不变，并且在任意两个周期之间保持相互独立存在。任何相邻节点之间的信道相关系数为d。=d，h。，n>0为路径损耗因子，hi-CN(O，盯。2)表示瑞利衰落影响。每个节点处的加性高斯白噪声为训．～CN(O，盯；)，i_1，2，3，．．．．N+I。通过MATLAB仿

7、真软件进行仿真，设计两个终端用户之间的距离为归一化d=l，设路径损耗因子n=4，单向单中继传输与单向双中继传输的发射功率比较结果如图1所示：若已槲器锄打虾挺010203040506070809d1图1单向单与单向双中继传输发射功率比较仿真结果通过图1可见，发射总功率随着数据速率C的增大而增加，但是单向单中继传输要求的总发射功率分别为9．94dB、15．55dB和21．33dB。单向双中继传输发射功率分别为6．92dB、12．74dB、18．64