センサネットワークにおける情報源の相関性を利用した経路次元符号化手法

传感器网络中利用信息源相关性的路径维数编码方法

基本信息

批准号：
18760270
负责人：
岡田啓
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

センサネットワークでは,分散配置された多数のセンサノードを利用して環境やある観測領域に対して観測を行う.このとき,センサノードが生成する送信情報系列間において,相関を持つことがある.この相関には,センサノードの空間的分布によってセンシング範囲の重なりなどで生じる空間相関と,観測対象から得られる観測データが時間的にあまり変動しない場合に起こる時間相関の二つが考えられる.この送信情報系列の相関は冗長な成分であると言え,これを利用して誤り訂正復号を行うことで通信路誤りの軽減を図ることができる.本研究では,あるセンサノードの送信情報系列における時間相関を利用した誤り訂正復号法を検討した.時間相関を利用する場合,前回の復号器の出力値を次回の復号に利用することができる.このため空間相関を利用した場合に比べ,より信頼度の高い相間情報を用いることができ,復号特性の向上が見込める.受信信号系列の相関を考慮しない場合,及び空間相関を使用した場合とのパケット誤り率特性を調べることで,送信情報系列の時間的相関を利用した誤り訂正復号法の効果を検証した.その結果,誤り訂正復号法に時間相関情報を利用することでパケット誤り率特性の向上につながることを示した.さらに,センサノードでの送信情報系列の時間相関を利用した送信電力制御による消費電力の削減法を提案した.一送信情報系列の時間相関を利用する場合,送信側では送信情報系列の相関情報を把握することができる.この相関情報を利用して相関が高い場合は送信電力を下げ,消費電力量の削減を図る.相関を利用しない方式の消費電力量と比べることによって,提案した送信電力削減法によりおよそ10%の削減効果が得られることが分かった.

在传感器网络中，使用大量分布式传感器节点对环境和观察区域进行观察。在这种情况下，传感器节点生成的传输信息序列之间可能存在相关性。可以建立这些相关性：由于传感器节点的空间分布引起的重叠感测范围而发生的空间相关性以及当从观测对象获得的观察数据时发生的时间相关性并没有发生太大波动。该传输信息序列的相关性是冗余组件，通过使用此操作来执行误差校正解码，我们可以减少通信路径错误。在这项研究中，我们研究了一种误差校正解码方法，该方法利用传感器节点传输信息序列中的时间相关性。使用时间相关时，可以将上一个解码器的输出值用于下一个解码。因此，与空间相关的情况相比，相位间相具有更高的可靠性。可以使用信息，预计解码特性将得到改善。当不考虑接收信号序列的相关性以及使用空间相关性时，检查数据包错误率特性，使用传输信息序列的时间相关性的误差校正解码方法的效果被验证。结果，显示出在误差校正解码方法中使用时间相关信息会导致数据包错误率特征提高。此外，提出了一种通过使用传感器节点上传输信息序列的时间相关来控制传输功率来减少功耗的方法。当使用单个传输信息序列的时间相关性时，发射器侧可以掌握发送信息序列的相关信息。使用此相关信息来降低传输功率并减少功耗量。通过比较不使用相关方法的方法的功耗，发现大约可以通过提议的传输功率减少方法获得约10％的降低效果。