無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用連通支配集的最小能耗廣播算法
本文選題:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 最小連通支配集; 參考:《小型微型計算機(jī)系統(tǒng)》2014年01期
【摘要】:廣播是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種基本而重要的操作,其能耗大小對整個網(wǎng)絡(luò)性能有著重要影響.在節(jié)點(diǎn)傳輸半徑固定的情況下,考慮到無線通信的多向傳輸?shù)忍匦?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播操作中參與轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)數(shù)越少,則廣播操作總能耗也就越小.如何尋找最少轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的廣播樹問題等同于求解圖論中的最小連通支配集問題,這是一個NP難問題.本文提出了一種有效的構(gòu)造最小連通支配集的啟發(fā)式算法(EMCDS)來構(gòu)造廣播樹,在此基礎(chǔ)上提出了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的最小能耗廣播算法(MEBA).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,EMCDS算法能夠找到較小的連通支配集,而MEBA算法可依據(jù)節(jié)點(diǎn)剩余能量來動態(tài)選擇轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),通過實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)能量的均衡分布來有效延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期.
[Abstract]:Broadcast is a basic and important operation in wireless sensor networks, and its energy consumption has an important impact on the performance of the whole network. In the case of fixed transmission radius of nodes, considering the characteristics of wireless communication such as multi-direction transmission, the fewer nodes involved in the broadcast operation of wireless sensor network, the smaller the total energy consumption of broadcast operation. How to find the broadcast tree of the least forwarding node is equivalent to solving the minimal connected dominating set problem in graph theory, which is a NP-hard problem. In this paper, an efficient heuristic algorithm for constructing minimum connected dominating sets is proposed to construct broadcast tree. Based on this, a minimum energy consumption broadcast algorithm in wireless sensor networks (WSN) is proposed. The experimental results show that the EMCDS algorithm can find a small connected dominating set, and the MEBA algorithm can dynamically select the forwarding nodes according to the residual energy of the nodes, and effectively prolong the lifetime of the network by realizing the balanced distribution of the node energy.
【作者單位】: 福州大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院;
【基金】:福建省自然科學(xué)基金項目(2011J01345)資助 福建省教育廳科技項目(2012JA12027)資助 福州大學(xué)發(fā)展基金項目(2008-XQ-23)資助 福建省科技創(chuàng)新平臺項目(2009J1007)資助
【分類號】:TP212.91
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號:2046974
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