网络编码在无线数据传输补偿机制中的运用  

Wireless Data Transmission Compensation Mechanism Based on Network Coding

作　　者：袁慎芳[1] 宋帅[1] 高尚[1] 胡步青[1] 王子龙[1] 任元强 

机构地区：[1]南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京210016

出　　处：《振动．测试与诊断》2014年第6期1094-1098,1172,共5页Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis

基　　金：国家杰出青年基金资助项目(51225502);国家自然科学基金重点资助项目(50830201);江苏高校优势学科建设工程资助项目;南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金资助项目(kfjj130102);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

摘　　要：为了降低无线传感器网络中由于各种因素影响造成的丢包率,提出了一种基于网络编码的数据传输补偿机制。该机制在普通星型网络架构的基础上,设计并加入了一种协作节点。此节点需要对收到的同一个信道内多个采集节点的数据进行编码运算,之后将运算生成的补偿数据包发送至基站,上位机通过基站上传的数据包来补偿得出采集节点在基站处的数据丢失。采用确定性编码方式减少节点的运算量,采用事件触发机制保证协作节点发包时刻的有效性,网络中数据包通过时分多址(time division multiple access,简称TDMA)机制保障其实时可靠收集。对网络中加入协作节点的影响进行了实验验证,结果表明,此方法中引入的协作节点可以稳定工作,上位机可以正确解码,并能有效降低网络的丢包率。In order to reduce the packet loss rate in wireless sensor networks,a data transmission compensation mechanism based on network coding is put forth.On the basis of traditional star topology,a new cooperation node is designed and integrated into the mechanism.The cooperation node generates a coding packet by coding the packets from the acquisition nodes and sending the coding packet to the base-station.PC compensates the data loss of acquisition nodes through the data from the base-station.The node calculation assumption is reduced by deterministic coding.The validity of time when the cooperation node sends packets is guaranteed by applying the event trigger mechanism.Moreover,to ensure reliable and real-time data collection,the mechanism adopts time division multiple access(TDMA).The experimental results show a stable performance of the cooperation node,correct decoding of PC and effective reduction of the packet loss rate.

关 键 词：无线传感器网络 丢包率 网络编码 数据补偿 

分 类 号：TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术]