基于最大流的能量采集型无线传感器网络路由算法*
2013-04-21李开宇陈智军
传感器与微系统 2013年1期
马 宁,李开宇,吴 寅,陈智军
(南京航空航天大学 自动化学院,江苏 南京210016)
0 引 言
传统的无线传感器网络由电池供电,由于电池能量有限,最大化网络寿命就成为无线传感器网络中需要解决的重要问题[1]。为了克服电池能量的限制,人们研究出一种新型的能量采集型无线传感器网络(EH-WSNs)。能量采集型无线传感器网络中的节点可以从外界吸收能量并存储到蓄电池中供节点使用。如果节点从外界吸收能量的速率高于节点消耗能量的速率,理论上讲,此网络中节点的寿命是无限长的。那么,能量采集型无线传感器网络中需要重点解决的问题不再是能量的可持续性而是在特定环境下最大化网络的吞吐量。
由于能量采集型无线传感器网络引入了能量采集,那么协议中应当能够考虑采集速率问题[2~8],此时传统的无线传感器网络协议不再适用于此网络。为最大化网络的吞吐量,参考文献[2,3]将解决最大流问题的 FF(Ford-Fulkerson)[9,10]算法引入能量采集型无线传感器网络中。因为FF 算法在寻找最大流路径时考虑了容量问题,通过建立容量与能量采集速率的联系,使得该算法能够很好地用于能量采集型无线传感器网络。但是FF 由于本身增广链选择的任意性,提高了计算的复杂性,并且不能保证收敛到流的最大值。
本文对参考文献[2]进行了改进,在搜索增广链时加入对定点容差[11]的判定,优先选取容差最大的点加入到增广链[9,12]中,既提高了路径的寻找效率,又能够保证得到流的最大值。……
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