无线传感器网络中基于序列相关性的数据压缩算法

ByElmer1

摘 要：无线传感器网络(WSN)中传输的数据具有相关性和冗余性。如何有效降低网络中的数据量，延长网络生
命周期，始终是 WSN 的研究热点之一。该文基于 WSN 中数据序列的相关性，提出一种两步数据压缩算法
3 k  e. S. b/ ]% @/ r(TSC-SC)。网络中的簇首和簇内节点执行各自的压缩算法：簇首首先执行相关性分组算法，将数据分组，减少簇
内节点的计算量以及消除簇内数据的空间相关性；簇内节点对多属性数据分类压缩，并将压缩参数传至簇首，簇首
$ s0 Z* t( T/ `1 t) B7 Z6 f, W  t解压后再次进行分类压缩，进一步消除数据相关性，减少节点数据冗余度，降低通信能耗。为实现对压缩算法的综
' L) Z( Y( Y7 }/ t# R! U" m  q合性能评价，考虑基本的压缩要求和算法的计算能耗，提出了基于能量判别的算法评估模型(NCER)。仿真结果表
/ ^" }/ |$ Z) ~+ S6 \* c) C明 TSC-SC 算法可以有效降低压缩比和压缩误差，充分减少数据传输量和网络的通信能耗，利用 NCER 指标能够
直观地评价算法的性能。
关键词：无线传感器网络；数据压缩；序列相关性
9 X2 U4 R# K9 e# u* g" D4 P1 引言
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,
7 @- G+ r" i4 l7 _3 U5 N+ OWSN)的能量问题一直是限制其广泛应用的瓶颈，
也是研究中要解决的关键问题[1,2]。无线传感器网络
作为新一代的通信网络，具有能力受限、节点分布
4 z7 l# [  z1 [) q7 b- ~. \4 k# W: [密集的特点。WSN 中有很多的关键技术值得关注，
; |" f+ U1 m1 R数据压缩技术是 WSN 中的关键技术之一。采用数
据压缩可以有效减少网络中的数据量，降低通信能
耗，延长网络生命周期。因此，数据压缩技术已经
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