يك روش كدينگ وفقي با استفاده از اطلاعات حالت كانال منبع-رله و كدهاي همينگ، براي مصالحه بين توان و احتمال خطا در شبكه هاي حسگر بي سيم

An Adaptive Coding Approach Using Source-Relay Channel State Information and Hamming Codes to Trade off Power and Error Probability in Wireless Sensor Networks

شبكه هاي حسگر بي سيم، در نسل پنجم مخابرات سلولي مورد توجه ويژه اي قرار گرفته اند. يكي از عمده ترين چالش ها در اين شبكه ها، محدوديت منابع انرژي است كه به طور مستقيم طول عمر شبكه حسگر را تحت تاثير قرار مي دهد. در اين مقاله يك روش كدينگ وفقي براي شبكه هاي حسگر ارايه ميشود. بر خلاف كارهاي گذشته، كه در آنها كانال بي سيم بصورت محو شوندگي بلوكي در نظر گرفته شده است، يعني ضريب محو شوندگي در طول ارسال يك بلوك داده تغيير نميكند، ما تغييرات آرام زماني را كه كانال در طول ارسال يك بلوك تجربه ميكند در نظر ميگيريم و به طراحي كدينگ وفقي براي چنين سيستمي ميپردازيم. الگوريتم ارايه شده بر اساس كدگشايي توام است و هدف آن رسيدن به احتمال خطايي پايينتر از سطح آستانه مجاز، با انتخاب يك كدينگ وفقي است كه كمترين انرژي مصرفي را دارد. نتايج شبيه سازي با استفاده از كدهاي همينگ نشان ميدهد كه روش وفقي پيشنهادي در كاهش توان مصرفي نسبت به روش غير وفقي موفق عمل ميكند.

Wireless sensor networks have attracted a great deal of attention as one of the key enabling technologies for 5G cellular networks. One of the main challenges ahead of such networks is limitation of energy resources which directly affects their lifespan. In this paper, an adaptive coding technique for wireless sensor networks is presented. On the contrary to the previous studies which have considered block fading channels, where a constant fading factor is assumed during the transmission of a block of data, we track slow time variations that channel experiences during the transmission of a block of data. We design an adaptive coding technique for this case. The proposed algorithm is based on iterative decoding and aims to achieve an error probability lower than the permissible threshold while minimizing the energy consumption. Our simulation results, employing Hamming codes, demonstrate that the proposed adaptive coding scheme, decreases the power consumption and consequently increases the network lifespan.