[发明专利]无线传感网中基于时空压缩网络编码的数据传输方法

摘要

本发明公开了一种无线传感网中的基于时空压缩网络编码的数据传输方法，主要解决现有无线传感网中数据传输方法的数据传输总量大、传输次数多的问题。其实现步骤为：(1)在节点发送端进行时空压缩采样，得到原始数据包；(2)利用簇内的时空相关性和簇间的流间网络编码来对原始数据包进行传输；(3)在接收端sink节点中利用梯度投影算法GPSR_BB对原始数据包进行恢复。本发明在节点采样阶段挖掘感知数据的时空相关性，减少了数据总量，采用簇内传输和簇间传输压缩了数据传输量，减少了传输次数，从而延长了无线传感网络的生存时间，可用于无线传感网络中数据的采集、传输及恢复。

主权项

一种无线传感网中基于时空压缩网络编码的数据传输方法，包括：(1)在节点发送端进行时空压缩采样，得到原始数据包；(2)利用簇内的时空相关性和簇间的流间网络编码来对原始数据包进行传输：(2a)网络初始化：将具有不同编号的传感器随机得投放到某区域，按节点的通信半径来划分簇，并在每个簇内按节点能量的高低进行排序；(2b)选择传输路径：利用每个簇中能量最高的节点组成路径进行数据包的传输，当路径上的某个节点能量将要消耗完时，把该节点作为死亡节点从簇中移除；(2c)簇内传输：在簇内选取能量最高的一个节点作为该簇此次传输的发送核节点，将其余节点作为普通节点向发送核节点传输数据包，发送核节点将接收到普通节点的数据包t₁与发送核节点的数据包t₂，按下面的规则合并为新的数据包t₃：其中，t₁[1]是普通节点数据包的第一部分，t₂[1]是发送核节点数据包的第一部分；t₁[2]是普通节点数据包的第二部分，t₂[2]是发送核节点数据包的第二部分；t₁[3]是普通节点数据包的第三部分，t₂[3]是发送核节点数据包的第三部分；t₃[1]是合并后新的数据包t₃的第一部分，其为t₁[1]和t₂[1]的组合，t₃[2]是合并后新的数据包t₃的第二部分，其为t₁[2]和t₂[2]的组合，t₃[3]是合并后新的数据包t₃的第三部分，其为t₁[3]与t₂[3]的相加值；(2d)簇间传输：当簇内传输结束之后，每个簇将会有一个发送核节点，在由发送核节点组成的路径上，利用流间网络编码在数据流交汇的节点上进行网络编码，并将编码后的数据包传送到sink节点；(3)在接收端sink节点中利用梯度投影算法GPSR_BB对原始数据包进行恢复。