基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈

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1、于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈【摘要】随着无线物联网的发展，如何提高其性能速度成为一道难题，而网络编码的出现，正是应了这种需要，明显的提高了无线物联网的性能，受到了许多人的关注与研究。区别于有线网络，无线网络拥有共享信道与信道的时变性，所以为了充分发挥无线物联网的作用，必须提高无线信道的安全性。基于网络编码的中继传输技术，可以大大提高系统的可靠性与实效性。就基于网络编码的物联网多中继切换机制进行漫谈，介绍一下网络编码的无线传输技术，针对物联网中的比如多中继，多路径的情况与物联网中的网络构造多跳切换场景等等，提出一些可能。【关键词】网络编码，无线物联网，中继切换随着电子电信技术的

2、发展，基于网络编码的中继技术受到人们的广泛重视，以提高传输数据的安全性与速度，比如采用网络编码，在多址接入中继信道（MultipleAccessRelayChannel,MARL）可以有效增加系统的分集增益，提高安全性。在将异或得到的比特看成一个单位比特的校验码的基础上，可以考虑一个联合网络和信道解码的方案，这样可以突破原有方案中没有足够多的先验信息等问题，通过接受以前的接收到的还没解码的数据包和复合包结合起来的一个单比特校验的乘机码，然后通过软信息迭代的方式进行解码，再在此基础上，引入多层中继圈的概念。而无线物联网是由多种无线网络组成的物联网高级形态，以下我们就来漫谈一下基于网络编码的无线

3、物联网多中继协作切换机制。1层次化网络编码（HNC）的切换机制在无线物联网中，网络接入口有限，而且移动终端的漫游切换，需要依托于其他终端协作，才可以和网络接入点建立连接。为了改变这种情况，提出了一种基于网络层次化网络编码（HNC）的切换机制，通过建立位于不同网络层次的节点保持互相联系，直接建立移动终端与接入口的连接，且保证了切换连接的可靠性。HNC的基本思想是以移动终端为中心的多层中继圈，在此环境下引入网络编码，可以在维持一定成本下，大大提高协作通信的效果。各种实验也已经证明了HNC机制可提高效率和传输的可靠性。2多中继协作切换机制MRH机制由于宽带物联网技术的发展与壮大，无线移动也不断升级

4、，这就推动了无线物联网的快速发展。现阶段的多跳切换缺陷十分明显，接入物联网的移动终端必须适应各种异构无线网络和协议，才能保证传输数据的准确与及时，然而正是这样的频繁的切换连接，导致多跳的安全性大大降低，开销也水涨船高。这种既无成本优势，也无法使实时性得到保障的多跳切换已经不适应当前的局势。针对上面在无线物联网中遇到的难题，我们提出一种可能的切换机制，来改善目前的情况，即HRM机制。HRM机制是一种基于网络编码的多种继切换机制，通过中继协作的方法，将移动终端同时注册到好多个漫游域上，建立到多个无线物联网的灵活，可靠连接。有效保证了多个无线物联网之间的平滑切换。该机制支持通过中继协作，建立到多个

5、网点的切换连接，再次同时移动终端向多个网络点请求切换要求，这样即使在切换过程中某个链接切断，也不会导致信息需要重复发送，因为其他移动终端必然能维持剩下的切换连接。3无线物联切换技术研究作为无线通信技术的关键技术之一的切换技术，现如今已经有许多建议，大多在基于ahcaysbestconnected上，提出各种基于传输层与应用层的切换方案，这样总是可以在旧线路被切断的情况下马上建立新连接，但这些切换会导致切换时延，不能有效准确快速的传输信息，所以Manoj等人提出的ahcaysallconnected构想，使用会话层的带宽聚集机制来得到更多的吞吐量和路径数目，保证实时性。这种切换主要运用于单跳窝

6、蜂网，传统的切换方法不能运用于无线物联网，但在多中继的环境下引入网络编码就可以实现，这样既可以控制数据传输的数据包冗余度问题，又可提高传输的可靠性与实时性。在开销一定的情况下，大幅提高切换协作效率。4随机网络编码切换随机网络编码使得分布式网络编码变得可能，是指在网络中的每一个节点在对所输入的数据信息进行编码的同时，可以随机地从特定的有限域中选择编码系数。可以增加在无线物联网中的保密性，这是由于网络中传输的信息，是在经过随机编码后的数据包而不是最初的数据包信息，这样就很难泄露。此外，随机网络编码具有非常好的鲁棒性，可以增加链路的成功率。同时，随机网络还可与Slepian-wolf编码相结合，实

7、现分布式信源编码。但由于系数编码是随机选择的，可能由于在接收节点缺少足够的信息而导致无法恢复最初的数据。不过Ho等人在文章中已经证实，如果在一个非常大的有限域中去随机的选择编码系数，这样传输矩阵的秩很大程度上会趋近于满秩，样便可以恢复出原始数据。这样既不丢失原始数据，有可以增加在无线物联网中的切换安全性。5无线物联网切换的广播特性现在大多数的协议通常只对无线信道进行设计，忽略了无线信道的广播特性。牵扯到网络中