本文關(guān)鍵詞：基于非合作博弈的簇間能量?jī)?yōu)化路由算法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年11期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 簇間路由 Nash均衡點(diǎn) 非合作博弈 網(wǎng)絡(luò)性能

【摘要】：針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)的簇間路由進(jìn)行詳細(xì)研究,指出目前簇間路由中存在的能量耗散不均衡問(wèn)題.通過(guò)實(shí)際例子指出簇間能耗不均的原因,即各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的自私性導(dǎo)致數(shù)據(jù)流量分布不均,進(jìn)而引發(fā)能耗的分布不均.在此基礎(chǔ)之上,提出規(guī)范各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)行為的非合作簇間路由博弈模型,得出并證明該博弈的Nash均衡點(diǎn)(NEP).然后基于此博弈模型提出本文的路由算法——基于非合作博弈的簇間能量?jī)?yōu)化路由算法EIRNG.最后,進(jìn)行詳盡的仿真實(shí)驗(yàn),分別針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的能量效率以及網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行橫向及縱向?qū)Ρ?實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)引入平衡因子θ_i,各層簇頭可選擇最優(yōu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)量,從而網(wǎng)絡(luò)中的簇頭之間的能量消耗趨于均衡.與經(jīng)典分簇算法PEGASIS以及作者前期工作EEREG相比,采用EIRNG時(shí)網(wǎng)絡(luò)生命期可延長(zhǎng)分別為74.1%及8.6%.因此,基于非合作博弈的簇間路由能量?jī)?yōu)化算法EIRNG可有效地提高能量效率以及提高網(wǎng)絡(luò)的性能.
[Abstract]:In this paper, the inter-cluster routing in wireless sensor networks (WSNs) is studied in detail, and the problem of energy dissipation in inter-cluster routing is pointed out, and the reasons for the uneven energy consumption among clusters are pointed out through practical examples. That is, the selfishness of each cluster head node leads to uneven distribution of data traffic, which leads to uneven distribution of energy consumption. On this basis, a non-cooperative cluster routing game model is proposed to regulate the behavior of each cluster head node. The Nash equilibrium point of the game is obtained and proved. Then based on this game model, the routing algorithm of this paper, energy optimization routing algorithm among clusters based on non-cooperative game, is proposed. Finally. Detailed simulation experiments are carried out to compare the energy efficiency and network performance of the network horizontally and longitudinally. The experimental results show that the balance factor 胃 I is introduced. The cluster heads in each layer can select the optimal data forwarding amount, thus the energy consumption of cluster heads in the network tends to equalize, compared with the classical clustering algorithm PEGASIS and the author's previous work EEREG. With EIRNG, the life span of the network can be prolonged by 74.1% and 8.6, respectively. The energy optimization algorithm of inter-cluster routing based on non-cooperative game, EIRNG, can effectively improve the energy efficiency and the performance of the network.
【作者單位】： 西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61572385)
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【正文快照】： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor networks,WSNs)是由大量具有感知、處理以及路由功能的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1].盡管與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相比,傳感器節(jié)點(diǎn)的處理能力、存儲(chǔ)容量受到限制,但是它所具有的小體積、低成本使其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛[2].具體來(lái)說(shuō),傳感器可以密集鋪設(shè)的方式組成

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本文編號(hào)：1441381