用于通信和传感器网络的并行有限域算法

《ACM Transactions on Sensor Networks》：Parallel Finite Field Algorithms for Communications and Sensor Networks

传感器网络整合多技术实现实时监控与数据处理，通过多跳中继无线通信传输。有限域编码中利用扩展二叉树加速除法运算，FPGA并行实现显著提升编码效率。

　　

编辑部声明

表达关切：在针对《TOSN 特刊：绿色通信与智能城市的传感器网络与机器智能》中发表的所有论文，ACM 发表了一份正式的关切声明。目前，ACM 正在对同行评审过程的完整性进行彻底调查。在此期间，ACM 强烈建议不要在相关文献中引用该特刊中的论文，直至调查结束并作出关于同行评审过程完整性的最终结论。

摘要

传感器网络融合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络与无线通信技术以及分布式信息处理技术等。它可以通过各种集成微型传感器实时监测、感知并收集各种环境或监测对象的信息，并通过嵌入式系统对这些信息进行处理。所获取的信息通过随机自组织无线通信网络，经由多跳中继传输到用户终端。通信和传感器网络的编码方式会直接影响通信效率。主要的编码技术基于有限域。在有限域运算中，除法运算较为耗时，因为通常需要通过求逆和乘法来完成。我们提出了一种利用扩展二叉树来实现有限域中快速除法的技术，并通过并行方式在现场可编程逻辑阵列（FPGA）上实现了该有限域算法。FPGA 的实现结果表明，这种并行有限域算法能够显著加快通信和传感器网络的编码过程。