基于粒子群优化的ad hoc网络最小能耗多播路由算法
2012-08-10朱晓建沈军
朱晓建,沈军
(1.东南大学 计算机科学与工程学院,江苏 南京 211189;2.东南大学 计算机网络和信息集成教育部重点实验室, 江苏 南京 211189)
1 引言
无线ad hoc网络由一组无线设备组成,在不需要使用网络基础设施的情况下,可以实现快速临时组网,具有广泛的应用。在无线ad hoc网络中,节点使用电池提供能量,而电池的能量十分有限,一旦电池的能量耗尽,节点将不能继续工作,网络将不再连通。因此,在无线ad hoc网络中,节能是一个核心问题,针对越来越多的多播应用,如何构造最小能耗多播树是一个重要问题。
文献[1]指出在无线ad hoc网络中无论使用全向天线还是使用有向天线,构造最小能耗多播树问题是一个NP难解问题,因此需要设计有效的启发式算法以求得较好的近似最优解。文献[2]提出了在使用全向天线的情况下构造最小能耗广播树的BIP(broadcast incremental power)算法和构造最小能耗多播树的MIP(multicast incremental power)算法,MIP算法首先利用BIP算法构造一棵广播树,然后对该广播树进行修剪得到多播树,未考虑不同的中继节点选择对构造多播树的影响。文献[3]提出了在使用有向天线的情况下构造最小能耗广播树的D-BIP(directional BIP)算法和构造最小能耗多播树的D-MIP(directional MIP)算法,与MIP算法基于BIP算法类似,D-MIP算法是基于D-BIP算法的。文献[4]提出了一种优化最小能耗广播树的r-shrink算法,该算法首先基于其他算法构造一棵广播树,然后以降低树的总能耗为目标,对树的结构进行调整。文献[5]提出了一种构造最小能耗广播树的模拟退火算法,利用BIP算法构造初始解,求解质量显著优于BIP算法,但仅对中小规模网络的最小能耗广播树问题求解效果较好。……
