[发明专利]一种基于虚拟MIMO中分簇球形解码的协作通信方法

权利要求书

1.一种基于虚拟MIMO中分簇球形解码的协作通信方法，其特征在于，首先对无线传感网络中的传感器节点采用负载平衡的响应式分布分簇算法(RDCA)分簇，然后在分簇后选取各簇头的协作节点(CN)，将簇头节点(CH)融合数据后转发给协作节点(CN)，最后共同发送数据到汇聚点，在接收端采用球形解码算法，达到在复杂度和误码率性能折衷提高无线传感网络的传输效率，该方法具体步骤如下：

(1)、在虚拟MIMO域内簇头节点(CH)从簇内采集节点(ED)选择出若干个协作节点(CN) ；

(2)、本地簇内通信传输，所用时长为2种状态，一种时长为 ，另一种为，2种状态轮流出现，在整个通信传输过程中时长满足；

(3)、协作节点(CN)与数据中心(AP)远距离通信传输所用时长为2种状态，一种时长为，另一种为，2种状态轮流出现，在整个通信传输过程中时长满足；

(4)、定义小于无线通信中终端采集节点(ED)单独供电量值为电量耗尽的阈值，依次判断每个终端采集节点的单独供电量值是否大于电量耗尽的阈值，如果终端采集节点的单独供电量值等于或大于电量耗尽的阈值，则转步骤(1)，该终端采集节点参与下一轮通信传输，否则该终端采集不参与下一轮通信传输，通信传输结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟MIMO中分簇球形解码的协作通信方法，其特征在于，上述步骤(1)所述的在虚拟MIMO域内簇头节点(CH)从簇内采集节点(ED)选择出若干个协作节点(CN)，其具体步骤如下：

(1-1)、在虚拟MIMO域内根据所有采集节点(ED)的无线传感网络节点供电电池剩余能量的大小，按响应式分布分簇算法（RDCA）选择出簇头节点(CH)；非簇头采集节点则按照具有负载平衡性能的基于最短距离(closest)的代价函数选择各自的簇头；

(1-2)、分簇形成之后，簇头节点(CH)对每个簇内采集节点(ED)采用时分多址（TDMA）方式分配时隙，以减少传输干扰，便于簇内数据传输； 

(1-3)、簇头节点(CH)会从簇内采集节点中选取若干个协作节点(CN)。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟MIMO中分簇球形解码的协作通信方法，其特征在于，上述步骤(2)所述的本地簇内通信传输，其具体步骤如下： 

(2-1)、终端采集节点(ED)根据步骤(1-3)分配的TDMA时隙将数据轮流发送到本簇头节点(CH)； 

(2-2)、簇头节点(CH)将收集到的所有数据连同自身数据进行汇聚； 

(2-3)、然后将聚合后的数据流串并转换成Nt个子数据流并广播发送给相应的协作节点(CN)。

4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟MIMO中分簇球形解码的协作通信方法，其特征在于，上述步骤(3)所述的协作节点(CN)与数据中心(AP)的远距离通信传输，其具体步骤如下： 

(3-1)、各簇的协作节点(CN)分别对数据进行空时块编码（STBC）编码；

(3-2)、将各簇的STBC数据流采用传统的VBLAST方式传输到数据中心(AP)；

(3-3)、接收端的协作VBLAS天线节点对接收到的数据进行采样和量化，处理后的数据流发送到数据中心(AP)进行解码恢复，在接收端采用球形解码（SD）算法对接收信号进行解码。