无线传感器网络节点基于时间相关性的缓冲管理算法.pdf

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1、传感技术学报Vo1．23No．12第23卷第12期2010年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2010BuferManagementAlgorithmofWirelessSensorNetworkBasedonTimeCorrelationLIXun，YANGWenjing(Collegeo厂MechatronicEngineeringandAutomation，NUDT，Changsha410073)Abstract：Reducingredundant

2、informationisonemethodtoimprovereal—timeperformanceandprecisionoftargettracking．Anewbuffermanagementalgorithmofwirelesssensornetworkisproposedcombiningtheconceptsofac‘tivequeuemana【gementandtimecorrelation．RestonretainingtheadvantageoftheREDalgorithmandi

3、ntroducingtimerelevancedeterminationfactor．thisalgorithnaiseffectivetodiscardtime—relateddataandreduceredundantin—formati0n．Aflertheoreticalanalysisandsimulationexperiment，thevalidityoftheTREDalgorithmistestified．TheTREDalgorithmisusefulfortheapplication

4、ofreal—timetargettrackinginwirelesssensornetwork．Keywords：wirelesssensornetwork；timecorelation；RED；activequeuemanagementEEACC：7230；6210Cdoi：1O．3969／j．iSSIi．1004—1699．2010．12．023无线传感器网络节点基于时间相关性的缓冲管理算法李迅，杨稳竞(国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙410073)摘要：减少冗余信息是提高无线传感器网络目标

5、跟踪实时性和精确性的方法之一。结合主动队列管理和时间相关的概念，提出了基于时间相关性的无线传感器网络节点的缓冲管理算法一TRED。在保留主动队列管理算法RED算法优点的基础上，引入了时间相关判定因子，算法有效地丢弃时间相关的数据，减少冗余信息。通过理论分析和仿真实验验证了算法的有效性，表明TRED算法对无线传感器网络移动目标实时跟踪具有较好的应用价值。关键词：无线传感器网络；时间相关性；RED；主动队列管理中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)12—1783—04无

6、线传感器网络¨由大量的低成本的节点构的缓冲延迟构成，是动态变化的。无线传感器网络成，有着广泛的应用前景。在无线传感器网络的MAC协议分为低占空比协议、基于竞争的协议和的应用中，研究主要集中在节点协同和能量节基于时间表的协议。其中，基于时间表的协议采用约等关键技术上，但在一些应用中，如活动目标TDMA技术，如文献[7]所述，文献[7]采用分簇结跟踪，仅考虑这些方面是不够的，还必须考虑感构，簇头为簇内节点分配时槽，发射机和接收机严格知数据的实时性。无线传感器节点有一定的缓冲空遵守时隙的要求，避免在时间上互相

7、重叠，从而避免间，可以处理短时间的数据传输过载。但节点主要冲突。对动态目标跟踪这类实时性要求较高的应采用低功耗单片机实现，单片机资源有限，如MICA用，基于时间表的协议可以提供确定性的时延，是一系列节点采用了ATMEL128Ll6AVR单片机，其内种较好的选择。MAC层采用基于时间表的协议，节存只有有限的4kbyte，除数据缓冲外，还要分配一点信息传输延迟的动态性由节点缓冲的动态性而体定的空间用于程序运行，因此缓冲资源非常有限。现，尤其对实现转发功能的节点，其缓冲的动态变化缓冲资源的限制可能造成有用报文

8、的丢失，产生一更加明显。个极大的时延，即使数据没有丢失，过多地缓冲一些传输延迟的影响在文献[8]中进行了详细分冗余信息数据，也会造成较大的时延。析。该文献从时空误差的角度分析了分布式测量跟信息传输延迟由单个节点的延迟累加构成，单踪系统中，由于时间传输延迟的存在，使得执行节点个子节点延迟主要由MAC层的传输延迟和网络层获得目标的目标信息产生滞后，而在对目标当前位收稿日期：2010—06—13修改日期：2010—09—031784传感技术学报第