移动骡子数据收集问题的改进解

本工作中，我们研究利用称为MULE的移动实体收集自组织传感器网络中受保护数据的问题。目标是提高网络中的信息存活性。来自全网各处的传感器通过其数据收集树将感知数据路由至一个特定节点，称为$sink$。若某传感器失效，则该传感器及其子节点处的所有聚合数据均丢失。为取回丢失数据，要求MULE遍历失效传感器的所有子节点并重新收集数据。在平面上两点间移动存在代价。我们的目标是最小化MULE的遍历代价，给定任意传感器均可能失效。为降低遍历代价，有必要寻找最优数据收集树及MULE位置。我们考虑单位圆盘图（UDG）与欧氏距离代价函数下的该问题。我们提出一种原始对偶算法，可为该问题产生$\left(20+\varepsilon\right)$-近似解，其中当传感器网络铺展于更大区域时$\varepsilon\rightarrow0$。该算法构造收集树并放置MULE所需时间为$O\left(n^{3}\cdot\varDelta\left(G\right)\right)$，其中$\varDelta\left(G\right)$为图的最大度，$n$为节点数。