Em uma rede de sensores sem fio (WSN), a transmissão cooperativa é uma técnica em que vários nós sensores colaboram para transmitir uma mensagem de um nó de origem para um nó de destino. Em vez de um único nó transmitindo a mensagem inteira diretamente, a mensagem é dividida em partes menores e transmitida por vários nós, alavancando os benefícios da diversidade espacial e melhoria da força do sinal. Isso contrasta com a transmissão direta, onde um único nó transmite a mensagem diretamente para o destino.
Aqui está um colapso de como funciona e suas vantagens:
como funciona: 1.
nó de origem: O nó de origem que possui os dados a serem transmitidos divide os dados em pacotes menores.
2.
Relé nós: Ele seleciona nós de relé adequados (nós vizinhos com boas condições de canal para o destino) para encaminhar esses pacotes. Os critérios de seleção podem envolver fatores como níveis de energia, distância do destino e qualidade do canal.
3.
transmissão cooperativa: Cada nó de relé selecionado transmite sua peça de pacote atribuída simultaneamente ou sequencialmente (dependendo do esquema usado) para o nó de destino. Isso pode ser na forma de amplificar e forçar (AF) ou decodificar e forçar (DF).
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amplificar e forçar (AF): Os nós de retransmissão simplesmente amplificam o sinal recebido e o retransmitam. Isso é mais simples, mas pode ampliar o ruído junto com o sinal.
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Decod-and-forward (df): Os nós de relé decodificarem o sinal recebido, corrija todos os erros e, em seguida, re-codificam e transmitam-o. Isso é mais complexo, mas fornece melhor correção de erros e qualidade do sinal.
4.
Nó de destino: O nó de destino recebe os pacotes fragmentados de vários relés e os combina para reconstruir a mensagem completa. Isso geralmente envolve correção de erros e potencialmente o processamento de sinais para lidar com interferência e ruído.
Vantagens da transmissão cooperativa: *
Aumento da faixa: Ao utilizar vários saltos, a transmissão cooperativa aumenta significativamente a faixa de comunicação em comparação com a transmissão direta, especialmente em ambientes desafiadores com obstáculos.
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confiabilidade melhorada: Vários caminhos de transmissão aumentam a robustez contra os efeitos de desbotamento e sombreamento. A probabilidade de recepção bem -sucedida é maior, pois pelo menos alguns dos sinais retransmitidos podem chegar ao destino.
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Taxa de transferência aprimorada: Vários nós que transmitem simultaneamente ou sequencialmente podem melhorar a taxa de transferência de dados geral.
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Ganho de diversidade: A diversidade espacial obtida com vários transmissores leva a uma melhor qualidade de sinal no receptor.
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Eficiência energética: Embora os nós individuais possam consumir mais energia, o consumo geral de energia da rede pode ser reduzido pela escolha de estratégias eficientes de retransmissão e distâncias potencialmente mais curtas de transmissão para cada salto.
Desvantagens da transmissão cooperativa: *
Maior complexidade: A cooperação entre os nós exige protocolos e mecanismos de coordenação mais complexos.
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Sobrecarga: As mensagens de controle para seleção de relé, fragmentação de pacotes e sincronização podem introduzir sobrecarga.
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Desafios de segurança: O aumento do número de nós envolvidos na transmissão aumenta o potencial de vulnerabilidades de segurança.
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Complexidade computacional: A decodificação e a codificação nos nós do relé no DF pode ser computacionalmente intensiva.
A transmissão cooperativa é uma técnica-chave para melhorar o desempenho e a confiabilidade das WSNs, especialmente em aplicações que exigem comunicação de longo alcance ou alta confiabilidade em ambientes agressivos. No entanto, uma consideração cuidadosa das compensações entre suas vantagens e desvantagens é essencial para sua implementação eficaz.
