规划无线传感器网络中服务质量约束的最优汇聚节点与中继节点部署
网络与互联网体系结构
2014-01-14 v1 离散数学
数据结构与算法
摘要
给定一组位于指定位置的传感器、一组用于放置基站（BS，或汇聚节点）的候选位置，以及另一组用于放置无线中继节点的候选位置。放置 BS 和放置中继节点各有一定的成本。我们考虑的问题是：选择一组 BS 位置、一组中继节点位置，以及传感器节点与所选 BS 位置的关联方案，使得从每个传感器到其 BS 的路径跳数受 hmax 约束，并且在所有此类可行网络中，所选网络的总成本最低。在轻流量模型下，该跳数约束足以保证数据在给定的最大延迟内以一定概率交付至 BS。我们注意到该问题是 NP-Hard 的，甚至难以在常数因子内近似。针对此问题，我们提出了一种多项式时间近似算法（SmartSelect），该算法基于我们先前工作中提出的中继节点部署算法，并结合了加权集合覆盖贪心算法的修改版本。我们分析了该算法的最坏情况近似保证。我们还提出了一种多项式时间启发式算法，以改进 SmartSelect 提供的解。我们的数值结果表明，在各种随机生成的网络场景中，这些算法使用极少的计算时间即可提供高质量的解。
引用
@article{arxiv.1401.2514,
title = {QoS Constrained Optimal Sink and Relay Placement in Planned Wireless Sensor Networks},
author = {Abhijit Bhattacharya and Akhila Rao and K. P. Naveen and P. P. Nishanth and S. V. R. Anand and Anurag Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2514},
year = {2014}
}