基于跳数限制的WSNs自适应协作FEC机制

靳 勇

（常熟理工学院 计算机科学与工程学院，江苏 常熟 215500）

0 引 言

4G通信技术的快速发展，对通信系统性能提出了更高的要求.而协作通信技术由于融合了多种异构网络的关键技术[1，2]，可以在使用较少带宽的情况下提供较高的可靠性[3]，成为目前的研究热点，并取得了一系列研究成果[4-8].

文献[4]采用ACK-less基于协作策略的数据传输方法有效地使用网络资源.文献[5]在Nakagami_m信道上推导了适用于任意中继数的协作自动重传请求（CARQ:Cooperative Automatic Repeat Request）误帧率表达式，并证明了CARQ与传统的自动请求重传（ARQ:Automatic Repeat Request）相比具有更好的性能.文献[6]给出了基于网络编码的协作HARQ协议，文献[7]提出了一种无线传感器网络中基于切换与保持节点选择的协同ARQ协议.然而，重传数据会增加往返时延，特别是通过重传数据包来纠正该数据包内几个字节甚至几个比特的错误导致通信效率降低，对于能量受限的传感器节点而言，难以直接使用.因此，文献[8]设计了一种基于2级比例-积分-微分（PID）控制的前向纠错（FEC:Forward Error Correction）码率调整策略，有效改善了实际数据传输速率.虽然FEC通过增加冗余数据提高了数据传输的可靠性，但是传输冗余数据占用了额外的带宽，特别当添加的冗余数据过多时，会浪费有限的WSNs网络资源.

本文在前期研究结果[9，10]的基础上，针对何时协作和与谁协作以及FEC在协作通信网络中难以提供有效的数据传输可靠性的问题，建立了多中继数据协作FEC机制；在网络层采用IPv6协议并根据包头中跳数限制值设定……