无线体域网中基于分布式喷泉码的中继转发策略研究

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随着人们对健康水平的日益关注,无线体域网应运而生,为人们提供了一种简单、低成本的健康监测手段。无线体域网能量受限、信道多变,对数据传输方案有较高的要求。基于分布式喷泉码的数据传输方案可较好的满足无线体域网的传输需求。喷泉码无固定码率,可灵活适应多变的信道。分布式传输方案在中继节点处采用合适的转发策略,可减少译码成功时信源节点所需发送的码字数量,从而降低其功耗。现有分布式喷泉码传输方案多是基于两个信源的研究,而在无线体域网中,多信源情况更为普遍。同时,无线体域网信道多变,需要能够灵活自适应的传输方案。因此,本文针对上述两个问题,重点研究无线体域网中基于分布式喷泉码的中继转发策略,主要贡献如下:首先,本文提出了一种无线体域网中基于分布式喷泉码的多信源中继转发方案及参数优化算法。该方案简化了多信源的中继转发模型,并利用差分进化算法对多个信源的选择概率进行优化,使达到预期误码率的前提下,信源节点发送的编码符号最少。仿真表明,该方案能高效地优化多信源中继转发参数,与随机选取的选择概率相比,中继节点采用优化的选择概率时,信源节点所需发送的码字数量明显减少。其次,本文提出了一种无线体域网中基于分布式喷泉码的变步长自适应传输方案。该方案可针对无线体域网信道多变的特点,在目的节点译码成功的前提下,以接收到的码字数量为基准,反馈给中继节点调节转发参数。调节初期使用较大步长,之后逐步减小。仿真表明,当信道恶化,即目的节点译码成功时接收的码字数量明显增多时,采用变步长自适应传输方案,能够使系统以更高的能效应对信道变化。
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