基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸研究一直是研究的熱點(diǎn)，現(xiàn)有的可靠傳輸機(jī)制主要有FEC前向糾錯(cuò)碼，ARQ自動(dòng)重傳以及多路徑傳輸?shù)?，這些機(jī)制保證一定的傳輸可靠性，同時(shí)也大量增加冗余數(shù)據(jù)，能量消耗較大。 網(wǎng)絡(luò)編碼的提出打破了傳統(tǒng)路由中節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)接收與轉(zhuǎn)發(fā)信息，允許節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)信息前對(duì)輸入信息進(jìn)行編碼，再將編碼信息轉(zhuǎn)發(fā)，接收端根據(jù)部分編碼信息解碼。研究表明，網(wǎng)絡(luò)編碼可以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、降低節(jié)點(diǎn)能量消耗、減少傳播時(shí)延、提高網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性

2、和魯棒性及保證信息的安全性。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特點(diǎn)，決定了非常適合采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)。 本文研究了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼方式，尤其是隨機(jī)線形網(wǎng)路編碼。主要研究網(wǎng)絡(luò)編碼的容錯(cuò)機(jī)制，即使網(wǎng)絡(luò)部分分組丟失，部分節(jié)點(diǎn)或鏈路失效，只要選擇合適的編碼有限域空間，在接收端仍能恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有的可靠傳輸機(jī)制進(jìn)行比較，進(jìn)一步得出網(wǎng)絡(luò)編碼在保證傳輸可靠性的優(yōu)勢(shì)。本文第四部分在ReInForM的基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼

3、的可靠多徑路由協(xié)議(NC-EERMR路由)，該協(xié)議采用逐跳方式建立多路徑，每一跳要考慮傳輸?shù)目煽啃?，并且采用最短路徑?yōu)先選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，同時(shí)充分利用網(wǎng)絡(luò)編碼在數(shù)據(jù)容錯(cuò)性的優(yōu)勢(shì)，在源節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行編碼運(yùn)算，在匯聚節(jié)點(diǎn)解碼得到數(shù)據(jù)。 通過(guò)理論和仿真實(shí)驗(yàn)證明，NC-EERMR路由協(xié)議減少數(shù)據(jù)傳輸所需的路徑數(shù)，減少傳輸?shù)娜哂鄶?shù)據(jù)；即使部分報(bào)文丟失或者部分鏈路失效，匯聚節(jié)點(diǎn)也能恢復(fù)出數(shù)據(jù)，具有很好的容錯(cuò)性；保證傳輸?shù)目煽啃?，降低?jié)