水声传感网中基于网络编码的协作传输算法

为提高水下数据传输可靠性,本文在随机线性网络编码的基础上提出一种协作数据传输算法。首先,为源节点寻找数据转发链路,让数据通过多条链路进行转发;其次,使用网络编码方法对数据包进行编码,避免转发节点转发重复数据包;最后,对各个节点的数据包传输时隙进行调度,避免节点间信号冲突。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上提高了网络信道利用率和数据传输可靠性,且具有较好的稳定性。     

无线网络编码综述

网络编码是近年来通信领域的重大突破,其基本思想是网络节点不仅参与数据转发,还参与数据处理,这样可以大幅提高网络性能。本文关注网络编码在无线网络环境中的研究与应用,在评述了网络编码在无线自组织网络、无线传感器网络和无线网状网三种无线网络类型上的最新研究进展之后,对其发展趋势进行展望。     

多描述编码与网络编码在无线传感器网络中的应用

多描述编码可以有效地防止图像数据的丢失,防止对单份数据的依赖,保证接收端收到图像的质量。网络编码可以有效提高网络带宽利用率。为了适应数据在无线传感器网络中的可靠传输,并节省网络的带宽,提出将多描述编码与网络编码相结合的思想,以多条路径传输为基础,将其应用在无线传感器网络中。     

无线传感器网络地理协同通信算法

针对无线传感器网络能量有效性和协同通信节点选取问题,提出基于位置的无线传感器网络协同通信算法(CCABL).该算法通过距离参数选取协同节点及其成员节点,并引入数据融合和分簇思想.协同节点融合成员节点数据,采用F/R(forward/reverse)协同通信传输数据.理论分析和NS2仿真验证表明,与数据融合算法和LEACH分簇算法相比,CCABL算法不仅有效地提高了能量有效性,而且节点能量消耗更加均衡,网络生存期长,同时算法实现简单,控制开销低.     

异构无线传感器网络基于区分服务的网络编码协议

通过将来自多条链路的数据包融合为一个单独的编码信息流进行传输,网络编码技术能够显著地提高无线 多}a}网络的容量。提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DI3NO。协议的核心思想是周期性地计 算节点剩余能量的均值和标准差,对节点进行动态分类。在此基础上,将服务质量需求映射到网络编码协议中。为 此,引入能量感知编码包转发机制,以高效地利用节点的能量;另一方面,设计多优先级数据包调度策略,目的是创造 更多的编码机会。仿真结果表明,DI3NC不仅可以保障数据的可靠传输,而且可有效地减少低能量节点的能耗,从而 延长网络的生命周期。     

一种基于复数域网络编码的双层卫星通信系统

针对卫星通信网络吞吐量不足、可靠性不高的问题,提出一种基于复数域网络编码(Complex Field Network Coding,CFNC)的卫星通信方案。该方案在信号发送前对源信息作预编码处理,即在复数域上选取一个大小合适的参数化空时码与源信号相乘,编码后的信号与源信号在复数域上有着一一映射关系。对该方案的吞吐量和成对差错概率(Pairwise Error Probability,PEP)做了详尽的理论分析,结果表明,采用该编码方案的卫星通信系统在终端发射功率不变的情况下,吞吐量比路由模式提高了100%以上,比传统的CFNC方式至少可提高75%。该方案还可以扩展至更多的地面源节点,从而支持多用户网络通信。最后,仿真实验表明,在较高的信噪比下,PEP仿真值逼近于渐近值,验证了理论分析的正确性。     

基于网络编码的传感网多径路由模型分析

针对多径路由容易产生报文乱序和丢失的现象,将网络编码技术引入到多径路由中,建立了两个基于网络编码的传感网多径路由模型。通过源节点、中继节点编码和接收端解码,在报文乱序和部分丢失的情况下仍然可以恢复出源数据包,在保证降低冗余度的前提下,提高了网络的成功交付率。使用matlab对模型进行了仿真计算,发现两种模型适合于不同规模的网络,最后,提出了一种根据网络规模选择路由的方法。     

融合网络编码的无线协作中继网络资源分配

综述融合网络编码的无线协作中继网络资源分配的研究进展,总结了已有典型资源分配策略的特点、性能及系统设计要求,分析了网络编码技术(包括数字网络编码和物理层网络编码)的引入对无线协作中继网络资源分配策略设计的影响,给出了一种实用化的系统级跨层优化框架及设计基本原则,并探讨了无线协作中继网络资源分配研究的发展趋势及其走向实用化所亟待解决的关键问题.     

一种协作和中继混合的传感网寿命最大化路由算法

周期性监控、多对一数据传输是无线传感网的典型场景之一.其中存在固有的能耗不均问题,即与sink 节点距离不同的节点能耗差异大,严重缩短了网络寿命.提出了一种基于协作和中继混合传输模式的路由方法,利用协作和中继在远、近距离传输时能耗的互补性,通过调整节点采用中继模式传输的负载比例(称为中继率),均衡节点间的能耗,延长网络寿命.定量地描述了节点能耗和中继率的关系,将网络寿命最大化建模为关于中继率矢量的高阶非线性优化问题.为了求解该问题,深入分析了寿命最大化时节点间能耗的关系,得到的结论是：若以中继模式传输单比特的能耗小于sink 一跳邻节点的协作模式能耗,则寿命最大化时所有节点能耗相等;否则,寿命最大化时节点中仅满足协作模式能耗大于中继模式的部分节点能耗相等.由此将多元非线性的网络寿命最大化问题转化为关于单变量的优化问题,求得了最优中继率.利用理论分析结果设计了分布式路由算法DORRCR.仿真结果表明,该算法能够有效延长网络寿命,显著提高全网的能耗均衡性.     

一种基于多路径网络编码的匿名通信机制

提出了基于多路径网络编码的信息分割传输策略ITNC(information slicing and transmitting with multi-path network coding),并基于ITNC提出了一种无需密钥基础设施的匿名通信机制AC-ITNC(anonymous communication mechanism based on ITNC).该机制将建路信息分割后编码传送,每个编码节点都对转发信息进行再次随机编码,编码系数与编码信息沿不同编码路径分离传输,从而可以在不需要密钥机制的情况下进行     

基于优化模型的协作通信的中继节点选择算法

协作通信是提高无线传感网络WSNs(Wireless Sensor Networks)数据传输可靠性的有效技术,而协作通信的关键在于中继节点的选择。为此,提出基于优化模型的协作通信的中继节点选择OM-SRN(Optimization Model-based Selection of Relay Nodes)算法。OM-SRN算法将中继节点的选择过程看成基于增益函数的优化问题,再利用混合整数线性规划求解。OM-SRN算法依据候选节点的邻居节点数、节点剩余能量和链路质量这三个参数选择中继节点。最后,依据OMNe T++仿真软件分析OM-SRN算法。仿真数据表明,与同类协作算法相比,提出的OM-SRN算法在消息传输成功率和冗余消息率方面的性能得到提高。     

无线协作网络的物理层网络编码研究进展

随着网络编码技术的发展和对干扰无线信 道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网 络的频谱效率。本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层 网络编码。本文从几种中继技术入手,针对多源中继系统,介绍了典型模拟网络编码 和数字网络编码的特征和性能,同时也给出了作者的部分工作。本文对中继通信和无线 网络编码的研究有一定参考价值。     

一种基于部分网络编码的无线网络机会路由算法

结合机会路由和网络编码两项新技术各自的优势,提出了一种新的基于部分网络编码的机会路由算法(Opportunistic Routing Algorithm for Wireless Network Based on Partial Network Coding,ORAPNC)。为了避免数据包分叉传输,同时利于执行转发节点间协调机制,ORAPNC首先以期望传输次数作为路由度量建立一条固定路由,并将候选转发节点集中在这条固定路径附近;为了充分减小网络中的冗余数据包,ORAPNC采用一种新的转发节点间协调机制(Forwarding Nodes Coordination Mechanism,FNCM)来实现每跳的数据包传输。仿真结果表明,与其他相关路由协议相比较,ORAPNC可以有效提高网络吞吐量,减小目的节点解出原始数据包的平均时延。     

应急通信系统中协作中继选择与功率分配优化

为提高应急通信系统的信道容量和能量效率,提出一种协作中继选择与功率分配的联合优化算法。在动态的通信环境中,通过最佳期望选取参与数据传输的协作中继集,提高通信系统的信道容量。为使每个用户及整个网络的能量消耗降到最低,采用凸优化方法,合理分配源节点和多个中继节点之间合理的发射功率。理论分析与仿真实验证明,该算法能以较低的复杂度明显提高系统的信道容量和能量 效率。     

分布式空时编码在协同通信中的应用研究

Ad hoc网络中没有基础网络设施,数据在节点问直接传递,但是受无线网络环境的限制,数据问的直接发送并不可靠.分布式空时编码作为协同通信实现的一种方式有着特殊的优势.介绍了分布式空时编码等协同通信实现的方案,并着重探讨了分布式随机空时编码在协同通信中的应用.     

无线自组织网络中基于网络编码的可靠中继多播方案

无线自组织网络由于节点能量受限、无线链路可靠性较差等特性使得在设计数据可靠传输方案时必须考虑上述问题.提出了一个无线自组织中基于网络编码的可靠中继多播方案,本方案让一部分接收节点担当信源节点的发送任务,以中继的形式完成链路失效率较高的节点的传输.理论分析和数值分析结果表明,所提出的方案是可行的,在一定程度上提高了无线自...     

无线传感器网络中结合节点传输范围和网络编码的节能策略

在无线传感器网络中,汇聚节点附近的节点在传输数据时需要承受巨大的通信负载,节点能量消耗非常快,容易出现能量空洞问题,因此这片区域变成了整个无线传感器网络的通信瓶颈。为了节省瓶颈区域的能量消耗,通过分析节点的传输范围对节点能耗的影响,合理调整瓶颈区域内节点的传输范围,并结合网络编码方法,提出了TRNC策略。理论分析和数值模拟结果表明,该策略能有效地提高整个网络的能量利用率,并且有助于减少节点的能耗。     

无线网络中一类多播网络的网络编码

提出一种无线网络空间构造的新算法,该算法借助基本图模拟网络节点状态,通过节点基本图的加入和离开动态实现无线网络.k冗余多播网络采用网络编码可实现最大多播速率k的信息传输,对于无线网络中的k冗余多播网络,从网络信息流分解的角度给出一种网络编码算法.     

无线传感器网络中一种基于网络编码的拥塞感知路由协议

事件驱动型无线传感器网络流量具有突发性,容易引起网络局部拥塞,影响数据传输的可靠性.将拥塞感知的路由机制与网络编码的数据传输方法相结合,提出了一种基于邻居节点拥塞度的区域拥塞检测方法,在此基础上,提出基于网络编码的拥塞感知可靠路由协议NCCAR.仿真结果表明,NCCAR能够合理地避免拥塞,提高了数据成功转发率,并根据链...     

一种协作网络编码方案的平均误码率分析

将协作分集与网络编码的优势相结合,提出协作网络编码的概念。针对一种协作网络编码方案,分析不同的译码方式的性能,比较不同接收方法在大信噪比下的性能界。结果表明,该模型下的分集阶数为2,方法1的接收性能要优于方法2的接收性能。如果网络编码的参数线性无关,则不同的参数对系统误码性能中的编码增益影响较大,但不会影响分集阶数。