WSN中降低喷泉码存储冗余量的方法研究.pdf

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1、第40卷第5期计算机工程2014年5月Vl01．40NO．5ComputerEngineeringMav2014-移动互联与通信技术-文章编号：1000-3428(2014)05-0068-05文献标识码：A中图分类号：TP393WSN中降低喷泉码存储冗余量的方法研究袁博，赵旦峰，钱晋希(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨150001)摘要：针对由于数字喷泉码的冗余编码数据包和所需内存空间较大，导致无线传感器网络(WSN)实时性较差的问题，设计一种平均分帧长LT码的编译码系统。建立典型拓扑结构模型，应用网络编码和数字喷泉码的级联形式进行数据传输，并对平均分帧长LT码的生成矩

2、阵进行压缩编码。通过加权平均法和多比特打包法，在不破坏喷泉码特性的前提下降低无线整个传感器网络的存储冗余量。实验结果表明，该系统能使数字喷泉码降低10量级的存储冗余量，并提高WSN编译码效率及数据中心的数据恢复率。关键词：无线传感器网络；喷泉码；平均分帧长LT码；压缩算法；网络编码；多比特打包Research0nStorageRedundancyReductionMethod0fFountainCodeinWSNYUANBo，ZHAoDan-feng，QIANJin-xi(CollegeofInformationandCommunicationEngineering，Harbin

3、EngineeringUniversity，Ha~in150001，China)[Abstract]Fortheproblemsthattheredundantencodeddatapacketsoffountaincodearebigandrequirelargememoryspace，resultinginpoorreal·timeWirelessSensorNetwoN(WSN)problems．AsystemofaverageflaminglengthofLubyTransform(LT)codessplitencodinganddecodingisdesigned．Th

4、etypicaltopologymodelisbuilt，thecascadeformofthenetworkcodingandfountaincodesindatatransmissionisapplied，andtheimprovementcodingcompressionalgorithmintheaverageflaminglengthLTcodegeneratormatrixisintroduced．Theweightedaveragemethodandthemulti—bitpackagingmethodareintroducedinthehierarchyofWSN

5、，whichgreatlyreducestheamountofstorageredundancywithoutdamagingthecharacteristicoffountaincodes．ExperimentalresultsshowthatthesystemmakesthereductionamountofthecompressionratioofthestorageredundancyintheWSNto10，promotestheencodingrateanddecodingrateintheWSNandimprovestherecoveryrateofthedatac

6、enter．[Keywords]WirelessSensorNetwork(WSN)；fountaincode；averageflaminglengthLTcode；compressionalgorithm；networkcoding；multi—bitpackagingDOh10．3969／j．issn．1000-3428．2014．05．015应用时的性能。1概速本文对LT码的编译码算法进行讨论，研究LT码参数数字喷泉码在近几年飞速发展，能够在各种网络通信的影响，在WSN中建立平均分帧长LT码的编译码系统模或者节点通信中充分利用节点之间的互信息，提高信息传型。将矩阵压缩算法引

7、入平均分帧长L1’码的生成矩阵中，输的鲁棒性，接收端在接收到网络编码后的数据时便于进对不同的信息帧长做出仿真分析。通过建立系统模型，研行信息提取，当接收到的数据包数量足够多时，可进行错究其拓扑结构，并在不同的系统参数及WSN条件下，应用误恢复，并且其编译码复杂度较低，满足一定条件时可进多比特打包法实现信息的小冗余传输。行线性编译码。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，2LT码的编译码算法研究wsN)能高效提取及处理信息，并实时监控传输信息数据，在通信领域中