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随着无线网络的普及,无线网络服务日益丰富,网络能量消耗越来越严重,如何合理安排网络路由、减少不必要的传输能耗成为亟待解决的问题。与此同时,随着科学技术的发展,可再生能源的利用率大大提高,其广泛应用大大减缓了化石能源的消耗,减少了温室气体的排放。近年来,由可再生能源供电的无线Mesh网络应运而生,然而,由于可再生能源的来源不稳定,如何在保证网络吞吐率的前提下,通过路由、速率和功率的联合控制,最大化网络生存时间,从而实现绿色通信,逐渐成为研究的重点。 为了实现路由、速率和功率的联合控制,三种模型或算法被提出并进行了比较分析,分别为网络最小能耗模型(OPT)、考虑公平性的优化模型(OPT-F)和基于单位流的能量感知多径路由算法(EARA)。网络的生存时间被划分为等长的时隙,OPT算法在每一时隙内最小化网络总能耗,将问题归纳为混合整形非线性优化问题(MINLP),求得路由、速率和功率分配方案;OPT-F算法对OPT算法进行了适当的改进,充分考虑了节点能量公平性对联合控制的影响,先解一个最小-最大优化问题,求出最大公平性因子,再将最大公平性因子代入优化方程,对每一个节点的最大允许输出功率进行限制,然后来求网络最小能耗;EARA算法中引入了单位流的概念,利用单位流将数据流路由和速率分配问题转换为对单位流的分配问题,然后构造网络链路权值,利用Dijkstra算法进行求解。 通过对OPT、OPT-F和EARA三种算法进行数据仿真和分析比较表明,OPT算法能最大限度地延长网络运行时间,但节点公平性差,一些节点经常处于睡眠状态而无法工作;OPT-F算法充分考虑了节点公平性,但网络运行时间最短;EARA算法的仿真结果介于两者之间,且算法简单,时间复杂度较低。