Abstract
The lifetime of wireless sensor networks (WSNs) is optimized if the traffic within the network is adjusted in a way that all nodes dissipate their energies in a balanced fashion. To balance the energy dissipation, nodes split their flows and these flows are forwarded to different nodes acting as relays. In consequence some nodes have too many incoming and/or outgoing links. In this letter we investigate the impact of limiting the number of incoming and outgoing links of nodes on the network lifetime of WSNs through a Mixed Binary Linear Programming (MBLP) framework. Our results show that the decrease in WSN lifetime is less than 1.0% if the limits on the number of incoming and outgoing links are not lower than three
چکیده
طول عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WNS) را در صورتی می‌توان بهینه کرد که ترافیک داخل شبکه به‌طوری تنظیم شود که همه‌ی گره‌ها بتوانند به شکلی موازن متعادل، انرژی خود را مصرف کنند. به‌منظور موازنه و متعادل‌سازی مصرف انرژی، گره‌ها اقدام به تقسیم جریان‌های خود نموده و این جریان‌ها به گره‌های مختلفی که نقش رله (تقویت‌کننده) را دارند فوروارد(ارسال روبه‌جلو) می‌گردد. درنتیجه، بعضی از گره‌ها دارای لینک‌های ورودی و/یا خروجی زیادی خواهند بود. در این مقاله قصد داریم تأثیر محدود نمودن تعداد لینک‌های وارده و خارجه از گره‌ها را بر روی طول عمر شبکه‌های WSN بررسی کنیم که برای این کار، از یک چارچوب برنامه‌نویسی خطی باینری ترکیبی (MBLP) استفاده می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهد که در صورت محدود کردن تعداد لینک‌های ورودی و خروجی به کمتر از 3 لینک، کاهش طول عمر شبکه کمتر از 1.0% خواهد بود.
1-مقدمه
در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، کمینه‌سازی مصرف انرژی در هر گره منجر به افزایش طول عمر شبکه نمی‌شود [1],[2]. در عوض، گره‌ها باید به‌صورت مشارکتی بتوانند مشخصه‌های مصرف انرژی خودشان را بهینه سازند. قبلاً، پروسه‌ی موازنه سازی انرژی برای افزایش طول عمر شبکه، از طریق برنامه‌نویسی خطی (LP) موردبررسی قرار گرفت [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7]. نشان داده‌شده است که به‌منظور رسیدن به‌طور عمر بیشینه، گره‌ها معمولا جریان‌های خود را در قالب بخش‌هایی تقسیم کرده و هر بخش را برای گره ی متفاوتی فوروارد می‌کنند.هزینه‌ی انرژی انتقال و دریافت برای باز ارسال این جریان‌ها توسط کل شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود. اگرچه استراتژی مسیریابی بهینه نیاز به تقسیم داده‌ها داشته و این کار منجر به پیچیده شدن الگوی جریان شبکه می‌شود. بعضی از گره‌ها دارای لینک‌های ورودی و/یا خروجی زیادی می‌باشند...