基于网络编码的体域网可靠数据传输方法研究
无线传感器网络的网络编码方法研究
无线传感器网络的网络编码方法研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的自组织网络。
它具有低成本、易部署、自组织、能耗低等特点，广泛应用于环境监测、军事侦察、医疗救援等领域。
在WSN中，节点之间的通信是网络正常运行的关键，然而，节点之间的通信面临许多挑战。
网络编码作为一种有效的通信方式，可以提高传感器网络的传输效率和可靠性。
因此，无线传感器网络的网络编码方法研究具有重要的意义。
网络编码是一种数据处理技术，它将多个数据包合并为一个数据包进行传输，以提高传输效率。
传统的网络编码方法主要包括基于线性代数的编码方法和基于内容的编码方法。
基于线性代数的编码方法使用线性矩阵对数据包进行编码和解码，如线性网络编码、线性混合编码等。
基于内容的编码方法则根据数据包之间的语义关系进行编码和解码，如跳跃网络编码、切片网络编码等。
这些编码方法都在一定程度上提高了网络的传输效率和可靠性，但在无线传感器网络中的应用面临一定的挑战。
在无线传感器网络中，节点具有有限的计算和存储能力，而且节点之间的距离较近，网络资源有限。
因此，传统的网络编码方法无法直接应用于无线传感器网络。
针对这一问题，研究人员提出了适用于无线传感器网络的网络编码方法。
首先，对于无线传感器网络的特点，研究人员提出了一种基于分片网络编码的方法。
该方法将原始数据包切分成多个较小的数据片，并分别进行编码和传输。
接收节点在接收到足够数量的数据片后可以恢复出原始数据包，从而提高传输效率和可靠性。
此外，为了减少编码和解码的计算复杂度，研究人员还提出了一种自适应编码方法，根据网络状态动态调整编码方式，从而减少能耗和网络延迟。
其次，研究人员还结合网络拓扑结构提出了一种基于网络流的编码方法。
该方法利用网络拓扑结构的特点，将数据包按照流的方式进行编码和传输。
通过减少冗余信息的传输，提高网络传输效率。
此外，为了应对节点的动态加入和离开，研究人员还提出了一种基于动态编码和网络重建的方法，实现了网络的自适应调整。
网络编码技术在信息科学中的最新发展
网络编码技术在信息科学中的最新发展近年来，随着互联网的快速发展和信息传输的广泛应用，网络编码技术已成为信息科学领域的一个热门研究方向。
网络编码是一种通过对信息进行编码和解码的方式，实现高效、可靠的数据传输。
在这个快节奏和信息爆炸的时代，网络编码技术的最新发展对我们的日常生活和工作产生了重大影响。
一、网络编码技术简介网络编码技术是一种在数据传输过程中利用编码的方式，通过增加冗余信息以提升数据传输的可靠性和效率。
它与传统的单个信息包传输不同，采用多个信息包的混合形式进行编码，使得接收方可以以更少的传输次数获得完整的信息。
二、实时视频传输中的应用实时视频传输是网络编码技术的一个重要应用领域。
在这个领域中，网络编码技术通过将视频数据进行切割和编码，使得接收方可以通过接收任意数量的数据包来恢复完整的视频。
与传统的实时视频传输方式相比，网络编码技术能够更好地应对网络丢包和延迟等问题，提供更稳定、流畅的视频观看体验。
三、无线通信中的应用网络编码技术在无线通信中也有广泛的应用。
在传统的无线传输中，由于信号受到干扰和衰落等因素的影响，数据可能会丢失或损坏，导致传输的不可靠性。
而网络编码技术可以通过将数据进行编码和解码的方式，降低数据传输的丢包率和误码率，提高无线通信的可靠性和效率。
四、分布式存储系统中的应用随着云计算和大数据的快速发展，分布式存储系统成为了信息存储和处理的主流方式。
在大规模分布式存储系统中，如何实现高效的数据传输和备份是一个重要挑战。
网络编码技术通过将数据进行编码，可以实现数据的冗余存储和分布式备份，提高数据传输的效率和可靠性。
同时，网络编码技术还可以实现数据的加密和安全传输，保障信息的安全性。
五、网络编码技术的发展趋势当前，网络编码技术仍处于不断创新和发展的阶段。
随着深度学习和人工智能的兴起，网络编码技术将与这些领域相结合，实现更高效、智能的数据传输和处理。
同时，随着通信网络的不断演化和升级，网络编码技术也将面临更多的挑战和机遇，如如何适应高速率、低时延的网络环境等。
基于随机网络编码的无线网络可靠性研究
基于随机网络编码的无线网络可靠性研究宋小全;胡鹏;宋福晓【摘要】指出随机网络编码与多路径路由结合是一种新的可靠性传输机制,多路径路由建立源节点到目的节点的多条传输路径,将相同数据包沿多个路径转发,利用路径冗余提高传输可靠性.研究应用随机网络编码对数据包进行编码融合,在不同路径上传输不同的编码数据包,能解决多路径传输中的重复发送问题.数值分析表明,相比传统可靠性传输机制,网络编码与多路径传输结合能提高无线网络的传输可靠性及抗干扰性.【期刊名称】《深圳大学学报（理工版）》【年(卷),期】2014(031)001【总页数】6页(P52-57)【关键词】通信系统;无线网络;可靠性;随机网络编码;单路径路由;前向纠错;多路径路由【作者】宋小全;胡鹏;宋福晓【作者单位】北京跟踪与通信技术研究所,北京100094;北京跟踪与通信技术研究所,北京100094;北京跟踪与通信技术研究所,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TP393;TN711在传统通信网络中，节点只对收到的信息进行存储和转发.而网络编码则允许中间节点对接受到的数据进行编码处理，将多个数据包进行融合后转发，从而获得网络性能增益.Ahlswede等［1］指出，网络编码能使有线网络中组播传输吞吐量达到传输的理论上限.Ho等［2］提出分布式的码构造算法—随机网络编码，能较好地适应拓扑动态变化的网络;Chou等［3］提出面向现实的网络编码及其相应的设计原则，大大推动了网络编码的实际应用，尤其是在无线网络领域的应用.无线信道的传输错误率通常较高，因而其数据传输可靠性较弱.在无线网络中采用网络编码，不仅能提高网络传输的吞吐量，还能提高传输可靠性［4-7］.传统无线网络中解决传输可靠性的机制主要有［6-7］:自动重传请求机制(automatic repeat request，ARQ)、前向纠错机制(forward error correction，FEC)和多路径路由.ARQ通过目的节点请求源节点重发出错数据包来恢复出错的数据包，但当链路传输差错率较高时，会产生传输延时较长的问题.FEC在源节点的编码数据包通过增加冗余数据包来实现可靠传输，需源节点根据链路质量控制冗余量，因此难以准确估计链路差错率.多路径路由利用无线信道的广播特性建立源节点到目的节点多条传输路径，将相同的数据包沿多个路径转发，通过冗余路径提高传输可靠性，但存在重复发送的问题.采用随机网络编码能解决多路径传输中的重复发送问题，进而提高网络传输效率.Oh等［8］研究了网络编码结合基于链路状态的多径路由在移动自组织网络中的应用，并通过仿真评估传输成功率和延时等网络性能.Yang 等［9］设计了网络编码与缠绕多径路由结合的应用方案.赵炜等［10］分析了网络编码在非相交多路径和缠绕多路径两种传感器网络模型下的传输成功率及冗余度.Cai等［11］提出混合多路径模型，并用网络编码分析其传输成功率.Wang 等［12］和Wei等［13］分别采用确定性编码和随机网络编码，通过不同路径传输编码数据包，分析网络中的能量消耗问题.文献［8，12-13］缺少理论分析与仿真结果对比，文献［9-11］使用的网路模型中，所有链路的丢包率一样，模型过于理想化.本研究阐述随机网络编码与多路径路由结合的可靠性传输机制，针对存在不同链路丢包率的多路径网路模型，通过数值与仿真实验，分析其在无线多跳网络单播中的可靠性及抗干扰特性.1 随机网络编码与多路径传输1.1 随机网络编码原理随机线性网络编码［14］是一种分布式网络编码方式，它能适应拓扑动态变化、无中心节点的网络.随机线性网络编码的提出推动了网络编码走向实用，特别是将网络编码应用于无线网络，使网络编码不再受限于确定的网络拓扑及集中式的算法.以下将从发送端、转发节点和接收端分别描述随机线性网络编码基本原理.源节点.如图1，信源以m为单位，将数据包分组，每组都用X1，X2，…，Xm表示m个数据包.从有限域Fq中随机地选择m个数gi1，gi2，…，gim组成第i个数据包的编码，对X1，X2，…，Xm进行编码组合，编码后变成了M(＞m)个数据包，用Y1，Y2，…，YM表示，即信源把编码数据包Y1，Y2，…，YM 的组标志和相应的编码 gi1，gi2，…，gim添加到数据包前发送出去，编码后的数据包格式如图2.图1 随机网络编码示意图Fig.1 Random network coding scheme图2 随机网络编码下的数据包结构Fig.2 Structure of random network coding packet中间节点.中间节点接收到一个数据包，首先判断与缓存中已有的编码数据包是否线性相关.若无关，则放入缓存;否则，丢弃.假设中间节点R缓存中存在k个相同组标识的线性无关的数据包Y1，Y2，…，Yk，从有限域Fq中随机选择k个数生成局部编码对应的编码过程为Yri=由此，得到原始信息对应的全局编码，利用新编码更新数据包中的编码系数后继续向下发送.目的节点.目的节点接收到至少m个线性无关编码数据包后，可根据式(1)解码得到原始数据包.其中，gij(i=1，2，…，m;j=1，2，…，m)为目的节点得到的编码系数;为对应的编码数据包.Ho等［15］指出，当所有节点的编码系数都在有限域Fq内随机产生，无差错传输时，目的节点成功解码的概率超过(1-d/q)β.其中，d为目的节点数;q为有限域大小;β为产生的随机编码系数数目.若选择Fq=28，即q=8，β=3，则有98.8%的成功解编码率，相应数据包中只需增加3×8=24 bit的数据记录编码系数，不会带来过高的编码管理开销.1.2 多路径路由与网络编码在传统路由机制下，无线多跳网络中源节点会依据不同的路由指标确定一条到达目的节点的传输路径，将数据包通过中继转发至目的节点.这种路由方式忽略了无线信道的广播特性，即数据包会被其发送节点通信范围内的多个邻居节点监听.多路径传输机制充分利用此特性，发送节点会选择多个邻居节点组成潜在的转发节点集合并参与数据包转发，从而提高传输可靠性.本研究通过一个实例理解多路径传输思想及其与网络编码结合的优势.如图3，3个节点S、R和D组成的通信网络，S-R、R-D和S-D之间链路上数据包传输成功概率分别为1.0、0.9和0.5，网络采用时分复用的信道控制方式.假设S需发送数据包P1和P2到D，传统路由方式下会选择传送成功率最高的链路转发，即选择S-R-D路径发送，传输成功概率为1.0×0.9=0.9.实际上，由于无线信道具有广播特性，S向R发送数据时，D能侦听到S发送的数据.D将缓存侦听到S发送给R的数据包，假设D侦听到了数据包P1，由于D是目的节点，D将不再向下转发，否则D可参与转发.此时，S-D之间成功传输概率为1-(0.5×0.1)=0.95.可见，针对一个数据包的传输，选择2条传输路径的传输成功率较1条传输路径的成功率提高了5%，R只需转发P2就能保证D收到P1和P2.但D需告知R自己已侦听到了P1，才能保证R不重复转发P1，这需在网络中建立协作机制，必将消耗额外的通信资源.图3 网络编码在无线网络中应用Fig.3 Application of network coding in wireless network采用随机网络编码，不需建立节点之间的协作机制就可避免重发数据包.如图3(b)，S将P1与P2线性组合成两个编码数据包后发送给R，假设D侦听到了其中的一个编码数据包α1P1+β1P2，［αi，βi］为各编码数据包中的编码系数.R将接收到编码数据包再编码，如式(2)，此时R只需将α3P1+β3P2和α4P1+β4P2中的一个转发给D，假设为α3P1+ β3P2，在保证［α1，β1］和［α3，β3］线性无关的条件下，D能根据式(3)解编码得到P1和P2，解决了重复发送问题.表1为图3实例中全网络发送的时隙分配情况，详细列出了每个时隙中各节点缓存的数据包.从表1可见，采用随机网络编码与机会路由结合的方式，少占用一个发送时隙，从而提高了网络吞吐量.可见，随机网络编码与多路径传输结合的方式，可有效提高网络传输可靠性.表1 采用网络编码前后的时隙分配情况Table1 Time slot assignmentwith/without network coding时隙单径传输S R D网络编码与多路径路由S RD α1P1+ β1P2 α2P1+ β2P2 α1P1+ β1P2 α1P1+ β1P2 α1P1+ β1P2 α2P1+β2P2 α1P1+ β1P2 α2P1+ β2P2 α1P1+ β1P2 α2P1+ β2P2 α3P1+ β3P2 4 P1，P2 P1，P2 P1，P2 α1P1+ β1P2 α2P1+ β2P2 α3P1+ β3P2 α4P1+ β4P2 1 P1，P2 P1 2 P1，P2 P1，P2 3 P1，P2 P1，P2 P12 传输可靠性分析本研究定义传输可靠性为在1次传输中，目的节点成功接收源节点发送的一组原始数据包的概率［16］.图4为一种无线两跳网络模型.S和D分别为源节点和目的节点，两节点间无直接链路，其共同邻居节点的集合R={R1，R2，…，RN}.S，D与{R1，R2，…，RN}之间的链路上的数据包成功传输概率分别为{pS1，pS2，…，pSN}和{pD1，pD2，…，pDN}，不妨设按降序排列成功传输概率，即pS1≥pS2≥…≥pSN和pD1≥pD2≥…≥pDN.图4 无线两跳网络模型Fig.4 Wireless two-hop multipath network model2.1 单路径传输对传统单径路由机制，选择链路质量最好的一跳路径进行传输，即单个数据包传输成功概率为若采用端到端前向纠错机制，源节点在原始数据包中加入数据冗余增加传输可靠性.假设将m个原始数据包编码成Msingle(＞m)个数据包进行传输，目的节点D只要能成功接收到其中m个数据包就能恢复原始数据包，则成功完成一次传输的概率为2.2 多路径传输在多路径路由机制下，源节点寻找多条到目的节点的路径进行数据传输，只要有一条路径有效就能完成数据包发送，所以多路径传输下，单个数据包发送成功的概率为同样采用端到端前向纠错机制，发送存在数据冗余的M个数据包，目的节点能成功完成m个原始数据包接收的传输概率为2.3 网络编码在此分析基于网络编码的多路径传输机制的可靠性.采用随机网络编码和多径的传输方式，S先将m个原始数据包进行线性编码组合，编码成M(＞m)个线性无关编码数据包，它们属于同一批(分批编号识别)，发送给中继节点集合R，再由R转发给D.R中节点i成功接收k个编码数据包的概率为其中，i=1，2，…，N.定义qi，r为目的节点D接收来自R中i节点的r个编码数据包的概率.因为每个中继节点最多发送m个编码数据包，故得则目的节点共接收到R转发的k个编码数据包的概率为其中，ri=0，1，…，k，且∑ri=k.D成功接收m个线性无关的编码数据包就能解编码得到原始数据包，再向上游节点发送Ack确认数据包，让上游节点停止编码数据包转发，可见S到D完成一批编码数据包传输的概率为3 数值仿真实验3.1 数值实验本研究针对图4模型，设置3个中间节点组成转发节点集进行数值实验.假设链路上包传输成功概率初始值为 {pS1，pS2，pS3}={0.8，0.6，0.4}，{pD1，pD2，pD3}={0.8，0.6，0.4}.为对比 3 种传输方式的可靠性，初始化设置3种传输方式下原始数据包数m=3，编码冗余数据包数Msingle=M=5.为评估3种传输方式的抗干扰特性，以S-R1链路为例，改变该链路包丢失率e=1-pS1，并观察链路质量对3种传输方式下可靠性影响，如图5(a).由于随机产生的编码之间线性相关的可能性很小，所以对应用了网络编码的传输方式，我们只需对比不同编码冗余数目M下的传输可靠性，如图5(b).由图5(a)可见，网络编码与多路径传输相结合的传输方式可靠性最优，其次是多路径传输方式，这两种方式下的传输可靠性都远优于单路径传输方式.随着S-R1链路包丢失率增加，3种传输方式下的传输可靠性都会下降，但用了网络编码的传输方式其可靠性下降最缓，抗干扰性更强.单路径传输方式下的传输可靠性下降较快，当S-R1链路恶化到一定程度，源节点会选择其他路径发送数据，可靠性将不再受e变化影响.图5(b)显示，网络传输可靠性随M的增加而提高，M超过一定值后性能改善效果趋于稳定.增加M意味需发送更多数据包，这会消耗更多的网络资源，所以在确定网络编码方案时，需折衷考虑网络可靠性提升和网络资源的消耗.图5 可靠性数值分析结果Fig.5 Reliability numerical result3.2 仿真实验图6 可靠性仿真实验结果Fig.6 Reliability simulation result按照3.1节设置参数，用matlab进行蒙特卡罗仿真实验，源节点1 000次发送原始数据包，统计目的节点成功解编码的次数得到传输可靠性，仿真结果如图6(a)和图6(b).仿真实验结果进一步验证了理论分析结果.应用网络编码方式下，仿真实验与理论分析结果比较如图6(c)，相同参数设置下，仿真实验中传输可靠性略逊于理论分析结果.我们认为这是因为理论分析时并未考虑目的节点收到的编码数据包的编码之间的线性相关性.仿真实验中，由于有真实的有限域编码参与运算，即使目的节点接收到足够数量的编码数据包，只要对应的编码矩阵不满秩，不可逆，就无法通过式(1)完成解编码得到源节点发送的原始数据包.结语研究随机网络编码在无线网络可靠性传输中的应用，分析基于单路径路由的前向纠错机制、多路径路由机制、随机网络编码与多路径路由相结合的机制，在无线多跳网络单播中的传输可靠性.数值分析与仿真结果表明，相比传统单路径和多路径传输方式，网络编码与多路径路由相结合的机制能提高无线网络的可靠性，抗干扰能力更强.由于节点需缓冲多个数据包进行编解码，采用网络编码会增加传输延时.下一步，我们将研究网络编码引入的传输延时，分析网络编码与多路径路由结合的可靠性传输机制中不同参数对传输延时和可靠性的影响，为设计更实用的可靠性传输机制提供理论依据.参考文献 /References:［1］Ahlswede R，Cai N，Li S R，et work information flow ［J］.IEEE Transactions on Information Theory，2000，46(4):1204-1216.［2］Ho T，Médard M，Effros M，et work coding for correlated sources［C］//Proceedings of Conference on Information Sciences and Systems.Princeton(USA):［s.n.］，2004.［3］Chou P A，Wu Y，Jain K.Practical network coding［C］//Allerton Conference on Communication，Control and Computing.Monticello(USA):［s.n.］，2003.［4］Ghaderi M，Towsley D，Kurose J.Reliability gain 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基于网络编码和ECC的无线体域网安全签名方案
基于网络编码和ECC的无线体域网安全签名方案蒙云番;孙光昊;邢杰;万海斌;覃团发【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】Security challenges in wireless body area networks ( WBAN) have been paid unprecedented at-tention for the vulnerable of patient’s personal sensitive data. In order to address prevalent security con-cerns,a secure signature scheme based on network coding and elliptic curve cryptography( ECC) algorithm is proposed. The scheme firstly introduces network coding to establish a multicast model in WBAN. The en-ergy efficiency of the network increases as more volume of data will be transmitted to the sink with the same number of transmissions. Through signing the packets by utilizing ECC algorithm,secure communication of patient-related physiological data is possible in hostile environments. The scheme includes three phases,i. e. ,setup,signature and verification. Data simulation proves that the scheme is secure,simultaneously pro-vides authentication and detects malicious nodes that intentionally corrupt content on the network.%针对无线体域网( WBAN)应用中人们关注的病患个人敏感数据在传输过程中容易受到攻击的安全问题，提出一种结合随机网络编码和椭圆曲线密码学( ECC)的安全签名方案。
网络编码感知的物联网可靠传输机制
物联网技术 ２０１４年 ／ 第１期 可靠传输
Reliable Transmission
５２0 引 言物联网（Internet of Things）作为当前学术界最为活跃的一个概念，受到了学者们的广泛关注[4]。无线网络作为物联网
主要的传输方式，如何保证其传输的可靠性是物联网研究人员所关注的一个问题；传统的无线网络可靠传输主要采用丢包—重传的方式，这种方式保证了网络信息传输的可靠性，但是却造成了链路负载的增加，如何在保证可靠传输的前提下降低链路的开销是所需研究的一个问题。
1 网络编码结构网络编码（Network Coding）自从2000年Ahlswede等人根据网络信息流的概念在文献[2]中提出后，通过节点对来自不同链路的数据包进行组合发送（编码）的方式达到最大流理论的极限（该极限被称为网络多播的最大流限），由于这个理论值无法通过传统的多播路由机制实现，因此网络编码的优势是非常明显的，图1给出了通过蝶形网络来解释网络编码如何达到网络多播的最大流限。其中图1（a）中为传统的传输方式，目的节点D1和节点D2分别获取所需的数据包b和a，
按照最大流最小割定理，在中间节点i1处无法将数据包a和数据包b同时传输，因此目的节点将无法同时获取数据包a和数据包b，而图1 （b）中在节点i1处将数据包a和数据包b编码，
再将编码包a、b广播出去，这样在目的节点处就能通过解码的方式同时获取所需数据包。
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˄D˅˄E˅图1 蝶形网络中网络编码结构图
物联网是继计算机、互联网和移动通信网后又一次产业革命，当前，物联网已经在很多行业得到了应用，如智能家居、
智慧城市等等，因此安全问题为物联网应用提出了一个现实性所需解决的问题。麻省理工学院的Medard认为，网络编码在执行过程中伪装了数据，并且能有效地承载数据，所以实际上增强了信息的安全性，要比在网络上传输不可破译的算法流的传统加密技术更安全。
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节点之间的通信质量较差，如何提高体域网节点之间通信的 可靠性，有着重要的研究意义。
本文将网络编码技术应用到无线体域网的数据传输过 程中提高数据传输可靠性。文献[4]将网络编码应用于无线 Ad Hoc网络；文献[5]通过实验数据验证了将无线广播特性与 网络编码结合对数据传输可靠性的提高；文献[6]提出一种基 于网络编码的多路径可靠传输策略；但是将网络编码应用到
第22卷第8期 2019年8月
文章编号：2096-1472(2019)-08-01-03
软件工程 SOFTWARE ENGINEERING
Vol.22 No.8 Aug. 2019
DOI:10.19644/ki.issn2096-1472.2019.08.001
基于网络编码的体域网可靠数据传输方法研究
( Department of Computer Engineering,Taiyuan Institute of Technology,Taiyuan 030008,China)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Abstract:With the rapid development of electronic technology,Body Area Network (BAN) has been widely used in detecting and collecting human physiological data,health monitoring,health care,sports and other fields.However,because the human body posture is constantly changing,the network environment of Wireless Body Area Network (WBAN) is very unstable,and the reliability of data transmission is low.In order to solve this problem,this paper introduces network coding technology and proposes a relay algorithm based on network coding and decoding,taking simplified network topology as a model,and analyses the reliability of the algorithm in network transmission.Finally,the packet loss rate is used as a measure of network reliability.The simulation results show that the proposed algorithm improves the reliability of data transmission to a certain extent compared with traditional data transmission algorithms.
关键词：无线体域网；网络编码；数据可靠传输 中图分类号：TP393 文献标识码：A
Research on the Reliable Data Transmission Method of Body Area Network Based on Network Coding
LI Yanxiang,CAO Xiaofeng
为了提高数据传输的可靠性，对中继节点接收到的数据 包进行网络编码，并在汇聚节点对数据包进行解码操作，同 时对数据包进行去重复操作。 2.2 编码算法
2
软件工程
2019年8月
体域网的研究相对较少，是一个较新的研究方向。
2 基于BAN网络编码算法(BAN-based network coding algorithm)
2.1 网络模型 本文采用六个源节点，两个中继节点，一个汇聚节点的
网络拓扑模型模拟多中继无线体域网网络模型，如图1所示。
段自动加1。 EV：编码向量：本文中k的取值为2，因此EV有两个分量
Keywords:Wireless Body Area Network (WBAN);network coding;reliable data transmission
1 引言(Introduction)
无线体育网(Wireless Body Area Network，WBAN)是 一种特殊的无线传感器网络。它是由穿戴在人体表面或者移 植在人体内部的用于收集人体生理参数的传感器及信息处理 中心组成[1,2]。体域网通过检测人体生理数据，在远程医疗， 帮老助残，目击者救护等诸多领域医用广泛[3]。然而，随着人 体姿势的变化，体域网的拓扑结构是一个实时变化的网络，
{i ,j }。分别表示数据包来自两个传感器节点i 和j 。 Data：经过编码的数据包。
2.3 解码算法 汇聚节点接收到来自中继节点的编码数据包(用 表示这
些数据包的Data字段)后，将其放置在矩阵D {n ,n }中，n 为传 感器节点个数，矩阵D 如下所示。
图1 六源二中继网络拓扑图 Fig.1 Network topology of six sources and two relays
李燕香，曹小凤
(太原工业学院计算机工程系，山西 太原 030008)
摘 要：随着电子技术的迅速发展，以能够检测及采集人体生理数据、应用于健康监控、医疗保健、体育竞技等 领域的体域网应用越来越广泛。但是由于人体姿态处于不停移动变化中，无线体域网的网络环境很不稳定，数据传输的 可靠性较低。针对这一问题，本文引入网络编码技术，以简化的网络拓扑为模型提出一种基于网络编解码的中继算法， 并分析了该算法的网络传输可靠性。最后，以丢包率作为网络可靠性衡量指标，仿真结果表明：该算法与传统的数据传 输算法相比，在一定程度上提高了数据传输的可靠性。