基于网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案

doi:10.13190/j.jbupt.2014.04.018

北京邮电大学学报 ›› 2014, Vol. 37 ›› Issue (4): 83-87.doi: 10.13190/j.jbupt.2014.04.018

基于网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案

覃团发, 李亮亮, 闫龙, 邢杰, 蒙云番

广西大学计算机与电子信息学院, 南宁 530004

收稿日期:2013-11-29 出版日期:2014-08-28 发布日期:2014-08-09
作者简介:覃团发（1966-），男，教授，博士生导师，E-mail：tfqin@gxu.edu.cn.
基金资助:
国家自然科学基金项目（60962002，61261023）；广西自然科学基金项目（2011GXNSFD018024）

An Energy-saving Scheme for Wireless Sensor Networks based on Network Coding and Duty-Cycle

QIN Tuan-fa, LI Liang-liang, YAN Long, XING Jie, MENG Yun-fan

School of Computer and Electronic Information, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received:2013-11-29 Online:2014-08-28 Published:2014-08-09

摘要/Abstract

摘要：

提出一种结合随机网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案（RNC_DCES）. 该方案根据所接收数据标识信息决定节点处于工作状态或睡眠状态，以避免数据重复接收，并通过结合随机网络编码，增加相同传输次数下的数据信息量，从而实现节能. 通过理论计算分析了RNC_DCES方案所构建传输模型下的网络能耗最大值，并验证了多跳网络能耗的最优解. 实验结果表明，对比联合随机占空比网络编码（RDCNCode）算法和改进型自适应网络编码（AdapCode++）算法，RNC_DCES延长了网络生命周期4.02%和8.51%，提升了包投递率14.83%和4.65%，从而有效提升了数据包投递率和网络能量效率.

关键词: 无线传感器网络, 网络编码, 占空比, 网络生命周期, 能量效率

Abstract:

An energy-saving scheme for wireless sensor networks based on network coding and duty-cycle (NCDES) was proposed. The scheme determines the node's status based on the ID information which embedded in data information. When combining network coding and duty-cycle in wireless sensor networks, it will reduce transmission coding coefficients and retransmissions. The energy efficiency of the network increases as more volume of data will be transmitted to the sink with same number of transmissions. The optimal value of energy consumption for the multi-hop network was proved by analyzing the network topology and energy model. In contrast to RDCNCode and AdapCode++, the simulation shows that NCDES has a great improvement on data delivery ratio and energy efficiency, it extends the network lifetime about 4.02% and 8.51%, and improves the packet delivery rate about 14.83% and 4.65%.

Key words: wireless sensor network, network coding, duty-cycle, network lifetime, energy efficiency

中图分类号:

覃团发, 李亮亮, 闫龙, 邢杰, 蒙云番. 基于网络编码和占空比的无线传感器网络节能方案[J]. 北京邮电大学学报, 2014, 37(4): 83-87.

QIN Tuan-fa, LI Liang-liang, YAN Long, XING Jie, MENG Yun-fan. An Energy-saving Scheme for Wireless Sensor Networks based on Network Coding and Duty-Cycle[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2014, 37(4): 83-87.

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