一种基于多核处理器的传感网路由结构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多处理器的传感网路由结构的优化方法，通过创建多线程寻找最优路由结构。本发明专利技术是利用并行计算的思想优化了以往单线程运算不能充分发挥计算机性能的弊端。主要包括以下步骤：(1)网络构建：根据已有传感器节点的电量信息和连通性信息建立网络拓扑；(2)路由结构处理：使用广度遍历找出从给定节点出发的环并每次删除环中的一条边以形成固定数量的子问题；(3)调用算法求解：在完成对路由结构的处理后，得到了相应数量的子问题，这时创建多线程，每个线程调用已有算法计算一个子问题；(4)分发路由，将多线程计算得到的最优路由结构分发到网络中，每个节点在收到信息后，更新自己的父节点，此时路由结构建立成功。

A routing structure optimization method based on multi core processor for Sensor Networks

The invention discloses a method for optimizing the routing structure of a sensor network based on a multiprocessor, and finds the optimal routing structure by creating a plurality of threads. The present invention optimizes the disadvantages of the previous single thread operation without fully utilizing the computer performance by using the idea of parallel computing. Mainly includes the following steps: (1) network construction: according to the existing sensor node power information and connectivity information to establish the network topology; (2) routing structure processing: using BFS find starting from the given node and delete each ring ring to form an edge in a fixed number of sub problems; (3) call algorithm: after the completion of the processing route structure, get the corresponding number of sub problems, then create multiple threads, each thread is called a sub problem calculation algorithms; (4) distributed routing, the optimal routing structure calculated by multi-threaded distributed to each node in the network, after receiving the information, update its parent node, the routing structure is established successfully.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多核处理器的传感网路由结构优化方法
本专利技术公开了一种基于多核处理器的传感网路由结构优化方法，主要用于在多核处理器的环境下利用并行计算的思想解决传感网路由结构优化的问题。本专利技术属于无线网络
，是一种无线传感网络中信息传递的优化方法。
技术介绍
无线传感器网络的主要应用是在监测方面，主要通过接受和发送数据的方式，比如环境和建筑物的监测。但是每个传感器都有着固定的电量，而每次发送和接受数据都需要消耗一定的能量，由于这些传感器通常布置在野外无法及时更换电池，因此在给定初始电量的前提下延长网络寿命是一个非常重要的问题。通过近几年在路由结构优化方面的研究，基于已有的精确算法或是近似算法，在找到最佳生命期的同时时间复杂度也得到了比较好的降低。同时随着计算机设备的普及和发展以及该领域研究的相关进展，有了新的算法设计的需求，这类设计问题主要分为两个方向：(1)基于计算机GPU的计算能力的算法设计；(2)基于计算机多核处理器的算法设计，即多线程实现并行计算的思想。第一个方向针对的是利用计算机上的GPU计算能力，GPU最大的优势在于其提供的并行运算。通俗点，就是增加了处理图形计算的计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多核处理器的传感网路由结构优化的方法，其特征在于：包括以下四个步骤：(1)网络构建阶段，根据已有传感器节点的电量信息和连通性信息建立网络拓扑；(2)路由结构处理阶段，将网络拆分为多个子问题；(3)多线程调用算法求解阶段，对每个子问题创建一个线程进行求解；(4)分发路由阶段，将最优路由结构分发到网络中。

【技术特征摘要】
1.一种基于多核处理器的传感网路由结构优化的方法，其特征在于：包括以下四个步骤：(1)网络构建阶段，根据已有传感器节点的电量信息和连通性信息建立网络拓扑；(2)路由结构处理阶段，将网络拆分为多个子问题；(3)多线程调用算法求解阶段，对每个子问题创建一个线程进行求解；(4)分发路由阶段，将最优路由结构分发到网络中。2.根据权利1要求所述的基于多核处理器的传感网路由结构优化方法，其特征在于：所述步骤(2)对路由结构的处理，分为以下4个步骤：(2.1)将从汇聚节点至邻居节点间的有向边删除，将得到的图设置为当前问题的图，初始化子问题集合为空；(2.2)对得到的路由图结构从一个任选的节点开始进行广度遍历，找出从此节点出发并再回到此节点的最小环；(2.3)逐条考虑最小环中的边，每次删除一条边，将得到的网络图构建一个子问题，输出到子问题集合中，将删除的边加回到网络中，考虑最小环的下一条边；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小军，曹鹏远，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32