基于博弈論能耗均衡的WSN非均勻分簇路由協(xié)議
本文關(guān)鍵詞: 無線傳感器網(wǎng)絡 能量均衡 博弈論 非均勻分簇路由 出處:《計算機應用》2014年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:在無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)的分簇路由算法中,節(jié)點間能耗不均容易引發(fā)"能量空洞"現(xiàn)象,影響整個網(wǎng)絡的性能。針對這個問題,提出了一種基于博弈論能耗均衡的非均勻分簇路由(GBUC)算法。該算法在分簇階段,采用非均勻分簇結(jié)構(gòu),簇的半徑由簇頭到匯聚節(jié)點的距離和剩余能量共同決定,通過調(diào)節(jié)簇頭在簇內(nèi)通信的能耗和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能耗來達到能耗的均衡;在簇間通信階段,通過建立一個以節(jié)點剩余能量和鏈路可靠度為效益函數(shù)的博弈模型,利用其納什均衡的解來尋找聯(lián)合能耗均衡、鏈路可靠性的最優(yōu)傳輸路徑,從而提高網(wǎng)絡性能。仿真結(jié)果表明:與能量高效的非均勻分簇(EEUC)算法和非均勻分簇節(jié)能路由(UCEER)算法相比,GBUC算法在均衡節(jié)點能耗、延長網(wǎng)絡生命周期等性能方面有顯著的提高。
[Abstract]:In the clustering routing algorithm of wireless sensor networks (WSNs), the uneven energy consumption between nodes can easily lead to the phenomenon of "energy hole", which affects the performance of the whole network. A non-uniform clustering routing (GBUC) algorithm based on game theory energy balance is proposed. In the clustering phase, the nonuniform clustering structure is adopted, and the radius of the cluster is determined by the distance from the cluster head to the cluster node and the residual energy. The equilibrium of energy consumption is achieved by adjusting the energy consumption of cluster head communication within the cluster and transmitting data. In the phase of inter-cluster communication, a game model based on the residual energy and link reliability is established. The solution of Nash equilibrium is used to find the optimal transmission path of joint energy balance and link reliability. The simulation results show that compared with the energy-efficient non-uniform clustering EEUCalgorithm and the non-uniform clustering energy-saving routing algorithm, the performance of the GBUC algorithm is significantly improved in balancing node energy consumption and prolonging the network life cycle.
【作者單位】: 西華大學數(shù)學與計算機學院;
【基金】:教育部春暉計劃項目(13226651) 四川省數(shù)字空間保障重點實驗室項目(szjj2013-018) 四川省教育廳應用基礎研究項目(11226016)
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【參考文獻】
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,本文編號:1505755
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