无线传感器网络AC与网络编码联合设计.pdfVIP

摘要 无线传感器网络的资源很有限，却集成了监测、控制以及无线通信等多种功 能。因此，无线传感器网络资源的节省显得尤为重要。MAC协议处于无线传感器 网络协议的底层部分，对无线传感器网络的性能有较大影响，是保证无线传感器 网络高效通信的关键网络协议之一。网络编码允许中继节点先对数据进行编码出 来，再将编码的数据发送给后续节点，目的节点能够解码并恢复原始的数据。网 络编码理论的提出，为提高网络性能、节省网络资源提供了新思路。本文所做的 具体工作如下： 本文首先通过分析传感器网络中MAC层的作用，阐述了进行MAC协议研究 的意义和必要性。对无线传感器网络中的MAC协议进行了分类分析，重点讨论了 基于竞争的MAC协议。系统介绍了网络编码技术的原理，对应用了网络编码技术 的网络模型进行分析，分析结果表明网络编码技术，能很有效地提高系统性能。 然后利用无线传感器节点，架设了实际的基于网络编码的实验平台，并与传 统的中继网络进行性能对比，证明了网络编码在实际无线传感器网络中应用的可 行性。结果表明，网络编码能有效提高系统吞吐量，减少网络传输次数。 最后在网络编码技术的基础上，综合S．MAC协议和网络编码技术，以S．MAC 协议为主体，提出了一种基于网络编码的跨层联合设计方案NC．MAC，以达到进 一步节省能量的目的。从理论上分析了NC．MAC协议的性能，并与S．MAC协议 进行比较。得出结论：NC．MAC协议较S-MAC协议更能节省能量和减少延迟。 关键词：无线传感器网络MAC协议网络编码吞吐量延迟能量消耗 Abstract Theresources ofwirelesssensor functions limited，but network(WSN)aremany suchas and ale inthenetwork．Soitis monitoring，controlling integrated communicating tosavetheresourcesofwirelesssensornetwork．MAC significantlyimportant protocol whichisinthebottom ofWSN stackhas influenceonthe of protocol great performance WSN．SoMAC isoneof ofWSN．Innetwork protocol keyprotocols coding，the intermediatenodes the onreceivedandsendthe performcodingmanipulationspackets coded tonext destinationnodescandecodeandrecoverthe packets hops，the original the ofnetwork arenew to the packet．Withdevelopmentcoding，therewaysimprove network the of andtosaveresources．