多跳无线网络中能耗优化和QoS约束的射频接口调度

摘要

为实现多射频多信道多跳无线网络的节能并保证网络服务质量,提出了一种射频接口节能调度方法,通过合理调度射频接口的活跃/休眠状态,在保证用户带宽需求的前提下,节约网络能耗并兼顾网络延迟的降低.首先,证明射频接口节能调度问题为NP-hard问题,并利用整数线性规划(ILP)对问题进行形式化描述,以最小化网络总能耗为优化目标,满足链路存在、路由、带宽需求、路径跳数等约束.然后,提出了一种高效的启发式算法,以迭代方式选择流并确定其路由路径,同时调度相应路径上的射频接口至活跃状态.在每次迭代过程中,以最小化网络能耗的增量为策略,进行流的选择.实验结果表明,所提出的启发式算法在节能效果方面与ILP方法接近,并在运行效率上具有显著优势,能够适用于大规模的多跳无线网络.