无线传感器网络作为当今的研究热点之一,它能够采集、处理和传输网络监控区域内的各种信息,并最终将这些信息传送给网络的所有者。然而在数据传输的过程中,由于无线传感器节点能量有限以及无线链路的不稳定性,极大地影响了无线传感器网络的性能。网络编码技术在本世纪初由R.Ahlswede等人首次提出。网络编码是一种新型的数据传输方式,网络中的节点可以先将收到的多个数据包编码成一个编码包,再转发给下一跳节点,通过增加单次发送的数据量,提高整个网络的吞吐量。因此,通过将编码技术应用到无线传感器网络中,可提升数据包传输的有效性,降低节点能耗,延长网络生存时间。本文首先对课题的相关研究背景及技术进行概述,然后对当前基于网络编码的无线传感器网络路由算法进行了介绍和分析,并提出了两种基于网络编码的无线传感器网络路由算法,论文主要完成的工作及成果如下:1.针对现有无线传感器网络中基于网络编码的低能耗可靠机会路由算法EROR(Energy-efficient Reliable Opportunistic Routing)在均衡节点能量消耗和延长网络生存时间的过程中存在的问题,提出一种基于网络编码的机会路由优化算法ORNC(optimized Opportunistic Routing algorithm based on Network Coding)。在ORNC算法中,主要提出了四种改进机制:一是同时考虑信道误码率和丢包率来计算一个节点接收编码包失败的概率,减少编码包的重传次数;二是转发集中的节点在收齐解码所需的编码包后直接广播自己的代价数据包,不再发送确认包,从而减少网络开销和确定主转发节点的等待时间;三是主转发节点的邻居节点根据收到的代价数据包更新自己的转发代价后再判断自己是否成为协作转发节点,防止转发代价大的邻居节点也转发编码包;四是协作节点将利用自身已缓存的信息计算其发送的编码包数量,减少额外开销。2.针对现有基于网络编码的分簇多路径路由算法NCCM(Network Coding based Cluster-level Multipath)在转发节点集形成过程中,节点发送的判断消息过多导致网络开销过大,以及在选择协作节点时,由于没有考虑协作节点与其下游节点之间的链路质量造成数据包的重传次数过多等问题,本文提出了一种基于网络编码的高效协作路由算法ECNC(Efficient Cooperative routing algorithm based on Network Coding)。该算法在路由发现阶段,不仅参考链路质量,还考虑了链路上各节点的剩余能量,防止能量小的节点频繁地发送数据包,延长网络生存时间。此外,协作转发节点会根据上游路由节点邻居与下游路由节点的链路质量来确定,减少了数据包的重传次数和节点能量消耗。最后,总结全文并指出下一步的研究方向。