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ESTA: An Efficient Spatial-Temporal Range Aggregation Query Processing Algorithm for AAV Networks
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PRE
AI
DOI：10.1109/TNSE.2025.3619221.png)
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摘要
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自主飞行器(AAV)网络在军事和民用领域中的应用日益广泛，作为数据收集的关键平台发挥着重要作用。用户通常需要获取特定时空边界内由历史传感器数据衍生的聚合统计信息。为此，用户向存储相关数据的AAV提交带有时空约束的聚合查询请求。这些AAV处理并返回查询结果，可以在传输过程中在网内进行聚合，以节省AAV网络中固有的有限能量和带宽资源。然而，由AAV移动性导致的动态拓扑，以及这些资源限制，使得在不影响用户查询延迟的情况下实现高效的网内聚合具有挑战性。据我们所知，现有研究尚未充分探讨AAV网络环境下的时空范围聚合查询。本文提出ESTA，一种针对AAV网络的时空范围聚合查询处理算法。ESTA利用预规划的AAV轨迹构建拓扑变化图，以模拟网络连接性的演变。随后，它采用高效的最短路径算法来确定最小的查询响应延迟。在遵守用户指定的延迟约束的前提下，ESTA将网内聚合过程转化为一系列集合覆盖问题，通过递归求解来构建时空聚合树(STAT)。该树能够识别用于聚合和交付查询结果的节能路由路径。广泛的模拟结果表明，与基线算法相比，ESTA可降低超过50%的能量消耗，同时满足所需的查询延迟。
Keyword:
Autonomous aerial vehicle (AAV) networks
spatial-temporal range queries
in-network data aggregation
energy-efficient algorithms
期刊
I
IF:
7.9
论文数:
2.6K
被引数:
10.0K
机构
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