无线传感器网络错控制技术研究.pdf

硕士论文 无线传感器网络差错控制技术研究 摘 要 无线传感器网络具有移动性、自组织性、以数据为中心等诸多特点，被认为是未来 最具有影响，最能改变世界的技术之一。因为嵌入在每个节点中的电池寿命有限，所以 减少节点和处理器的能量消耗对于传感器网络稳定和成功地运转是至关重要的。进一步 说，功耗或者能量的利用效率是极为重要的，所以最好的WSN设计就是消耗最小的能 量去提供最可靠的通信。 差错控*O(ECC)对于增加网络稳定性和降低所需的传输功耗是一个非常好的方法。 但是，尽管如此，由于接收端的解码器本身也消耗一定的能量，并且这方面的消耗很可 能抵消了ECC所带来的能量节省。因此一个好的ECC编码方案应该是消耗尽可能少的 能量，但是从另一方面上说越复杂即越强大的解码器必然消耗越多的能量。总之，如果 在解码器上花费的能量超出了利用ECC所带的功耗的节省，那么这个ECC相对于没有 编码的系统而言并不是能量有效的。 本文主要讨论差错控制技术，主要是前向纠错(FEC)编码技术在传感器网络中的应用， 主要讨论该技术怎样才能在传感器网络上达到能量节省的应用效果。我们考虑了单跳簇 状网络模型、线性多跳网络模型和基于洪泛的多路径模型。其中多路径模型是专门为了 应用网络编码所引进的。对于这些模型，首先，我详细地分析了它们的能耗模型，然后在 能耗模型基础上，从数学分析到仿真，详细讨论相关的内容。对于单跳簇状网络模型， 我们讨论了FEC编码同最佳簇头和最佳数据包长度的相结合技术，最后，我们讨论了 先检错再纠错的CRC．FEC联合方法；对于线性多跳网络，我们引入了最优节点间距的 概念，并在此基础上讨论了端到端FEC和逐跳FEC，在洪泛的多路径模型中，我们讨 论了网络编码技术，并讨论了将FEC编码和网络编码NC进行联合编码的技术科C．FEC)。 关键词：差错控制前向纠错能量消耗网络编码无线传感器网络 Abstract 硕士论文 Abstract Wirelesssensornetworkswith and many otherfeaturesareconsideredasoneofthemost influential thatcan the technologies change worldinthefuture．Duetolimitedembeddedlifetimeat battery eachsensor node，minimizing inthesensorsand iscrucialtosuccessfuland powerconsumption processors reliablenetwork and is the operation．Powerenergyefficiencyofparamountinterest,and WsN optimaldesign shouldconsumetheminimumamount neededto reliablecommunication． ofpower provide Errorc