无线传感器网络中占空比感知的最小能量多播

在占空比无线传感器网络中，节点在活跃态与休眠态之间切换，且每个节点可独立决定其活跃/休眠调度。这使得最小能量多播（MEM）问题变得复杂，而该问题此前主要在始终活跃的无线自组织网络中被研究。在本文中，我们研究了无线传感器网络中占空比感知的 MEM 问题，并给出了最小能量多播树构建与调度（MEMTCS）问题的形式化定义。我们证明了 MEMTCS 问题是 NP 困难的，并且不太可能存在性能比为 $(1-o(1))\ln\Delta$ 的近似算法，其中 $\Delta$ 是网络中的最大节点度。我们提出了一种针对 MEMTCS 问题的多项式时间近似算法，其性能比为 $\mathcal{O}(H(\Delta+1))$，其中 $H(\cdot)$ 是调和数。我们还提供了该算法的分布式实现。最后，我们进行了广泛的仿真，结果表明我们的算法在总能量开销和传输冗余度方面均显著优于其他已知算法。