基于多根多树结构的多播传感器网络编码方法.pdf

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1、2015年第34卷第l2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)111＼DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)12-0111-04计算与测试0基于多根多树结构的多播传感器网络编码方法何杏宇，周亦敏，杨桂松(1．上海理工大学实验室管理与服务中心，上海200093；2．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：针对现有无线传感器网络结构中数据流向单一且多播网络编码实施过程复杂的缺陷，提出了一种基于多根多树(MRMT)结构的多播网络编码方法。利

2、用基于位置和链接关系的父节点选择算法构建MRMT结构，为每个节点提供多个数据流向，利用能量相关的MRMT链接矩阵快速地获取源节点到目的节点的多条能量相关的分离路径，从而使得多播编码方式可以在MRMT结构上简单地实施。实验结果显示：该方法不仅促进了能耗均衡，延长了网络寿命，而且提高了网络带宽。关键词：无线传感器网络；多播网络编码；父节点选择算法；树地址；分离路径中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)12-0111-04Multicastsensornetworkcodingmethodbased

3、onmulti．rootmulti．treestructureHEXing—yu，ZHOUYi．min，YANGGui—song。(1．LabManagementandServiceCenter，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai20

4、0093，China)Abstract：Aimingatshortcomingsofsingledataflowdirectioninexistingwirelesssensornetworks(WSNs)structuresandcompleximplementationprocessofmulticastnetworkcoding，amuhicastnetworkcodingmethodbasedonmulti—rootmulti·tree(MRMT)structureisproposed，inwhichtheMRMTstru

5、ctureisformedaccordingtoafathernodeselectionalgorithmbasedonnodelocationandlinkrelationshipforprovidingmultipledataflowdirectionsforeachnode，andmultipleenergy·relateddisjointpathsfromasourcenodetoadestinationnodeareobtainedconvenientlyaccordingtoanenergy—relatedMRMTli

6、nkmatrixsothatmuhicastnetworkcodingcanbesimplycarriedoutintheMRMTstructure．Experimentalresultsshowthatthismethodcannotonlybalancenetworkenergyconsumption，prolongnetworklifetime，butalsopromotenetworkbandwidth．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；multicastnetworkcoding

7、；fathernodeselectionalgorithm；treeaddresses；disjointpaths0引言的贡献，但都是基于单一Sink节点构成网络，数据流向单一随着物联网(IoT)的发展，无线传感器网络(WSNs)的0应用得到进一步的推广。树型路由由于它的简单性成除了上述改变组网方式外，AhlswedeA等人提出的网为无线传感器网络中一种较为基础的路由策略，但是，其根络编码技术也已经被证明在提高网络带宽利用率和降节点附近能耗开销较大，需要对此进行改进。为了进低节点能耗等方面有显著的优势。文献[9]将带有解码反一步实

8、现能耗均衡，层次型簇树协议相继提出，LEACH馈的Xor编码用于簇树型网络以提高带宽，文献[10]则通算法是较早提出的一种层次型簇树算法。随后，出现了各过编码节点来缓解能耗瓶颈区的网络拥塞和能耗紧张。上种LEACH的改进算法，文献[6，7]对一些L