面向傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)編碼方案研究.pdf

1、隨著無線通信、嵌入式系統(tǒng)、分布式信息處理以及微電子等技術(shù)的快速發(fā)展，使得具有信息感知、信息處理和無線網(wǎng)絡(luò)通信等能力的傳感器節(jié)點(diǎn)以及由這些傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的傳感網(wǎng)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。傳感網(wǎng)是一種以數(shù)據(jù)為中心且資源受限的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)的傳輸和處理是它的主要任務(wù)，信息傳輸效率的提高也就意味著網(wǎng)絡(luò)整體性能的提高。在有限的網(wǎng)絡(luò)資源下，為了解決傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，將網(wǎng)絡(luò)編碼引入到傳感網(wǎng)中，利用網(wǎng)絡(luò)編碼在信息處理方面的天然優(yōu)勢(shì)來提高傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)

2、傳輸性能。
　　 首先，介紹了傳感網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)編碼以及網(wǎng)絡(luò)編碼在傳感網(wǎng)應(yīng)用方面的研究現(xiàn)狀，并對(duì)傳感網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)編碼和網(wǎng)絡(luò)仿真工具NS-3中涉及的一些知識(shí)進(jìn)行了闡述。重點(diǎn)介紹了網(wǎng)絡(luò)編碼中的隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼，隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼是一種特殊的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，它的映射方式是線性映射，在有限域適合的情況下，它的解碼成功率非常高，非常適合傳感網(wǎng)。
　　 其次，基于網(wǎng)絡(luò)社會(huì)性，提出了一種適用傳感網(wǎng)的新型網(wǎng)絡(luò)編碼方案。由于在傳感網(wǎng)中某時(shí)刻并不需要所有

3、的節(jié)點(diǎn)都具有編碼功能，所以該方案采用部分節(jié)點(diǎn)編碼的思想，利用節(jié)點(diǎn)的中心性來設(shè)定周期檢查時(shí)間，使編碼具有針對(duì)性，適時(shí)性和智能性的特點(diǎn)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該網(wǎng)絡(luò)編碼方案在一定程度上提高了傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　 最后，在基于社會(huì)性網(wǎng)絡(luò)編碼方案上進(jìn)行一些改進(jìn)，提出了一種以能量為中心具有多類型編碼節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)編碼方案，該網(wǎng)絡(luò)編碼方案基于傳感器節(jié)點(diǎn)異構(gòu)特性，對(duì)編碼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了分類，并在節(jié)點(diǎn)中加入了能量均衡策略。這不僅提高了網(wǎng)絡(luò)編碼的效率，而且

4、實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該方案不僅提高了傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能，而且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源利用的最大化。
　　 本文的主要特色和創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1)根據(jù)傳感網(wǎng)中某時(shí)刻并不需要所有節(jié)點(diǎn)都具有編碼功能，提出部分編碼節(jié)點(diǎn)的思想，并設(shè)計(jì)出了編碼節(jié)點(diǎn)的選擇和啟動(dòng)機(jī)制。(2)在分層式同構(gòu)傳感網(wǎng)中，基于網(wǎng)絡(luò)社會(huì)性，提出一種新型的網(wǎng)絡(luò)編碼方案。(3)考慮傳感器節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性，將編碼節(jié)點(diǎn)分類，兼顧節(jié)點(diǎn)能量均衡，提出一種以能量為中