發(fā)布時(shí)間：2017-04-24 08:10

  本文關(guān)鍵詞：基于非合作博弈論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信等技術(shù)的進(jìn)步共同推動(dòng)了具有低能耗、多功能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱WSN)是利用大量微型傳感器組成的一個(gè)具有數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)處理、無線通信等功能的無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與逐漸成熟,使它在軍事應(yīng)用、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療健康、空間探索等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。WSN是能量受限的網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榈统杀镜墓?jié)點(diǎn)的電池能量非常有限,且不可重復(fù)充電。正因?yàn)槿绱?如何高效節(jié)能,最大化網(wǎng)絡(luò)的生存周期是設(shè)計(jì)WSN的一項(xiàng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們清楚,在WSN中,節(jié)點(diǎn)之間不同的傳輸距離、變化復(fù)雜的無線通信環(huán)境將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的剩余能量不同。如果某些重要節(jié)點(diǎn)過早的耗盡電池,將會(huì)引起WSN的覆蓋范圍減少、傳輸功能減弱。能耗均衡是有效提高WSN生命周期的非常具有前景的技術(shù),其理念在于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)公平分配傳輸任務(wù),避免某些節(jié)點(diǎn)過早耗盡電池,保證網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。本文首先介紹WSN以及能耗的相關(guān)研究背景,然后簡(jiǎn)潔地介紹博弈論。為了達(dá)到能耗平衡,必須根據(jù)節(jié)點(diǎn)的具體能量情況公平分配負(fù)載,實(shí)現(xiàn)剩余能量高的節(jié)點(diǎn)發(fā)送次數(shù)多,剩余能量少的節(jié)點(diǎn)發(fā)送次數(shù)少,從而達(dá)到能耗均衡的目的。在本文中,我們把節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模擬成一個(gè)博弈,設(shè)計(jì)效用函數(shù),推導(dǎo)出納什均衡,最大化節(jié)點(diǎn)的收益。此外,引入懲罰機(jī)制可以防止節(jié)點(diǎn)為了保存能量而全部選擇不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),從而使得網(wǎng)絡(luò)癱瘓,確保WSN的服務(wù)質(zhì)量。最后的結(jié)果表明該方法有助于延長(zhǎng)WSN的壽命。眾所周知,簇頭的能耗遠(yuǎn)大于普通節(jié)點(diǎn),為了不讓某些節(jié)點(diǎn)因?yàn)檫^多次數(shù)充當(dāng)簇頭而過早的耗盡電池,本文把簇頭的選舉模擬成一個(gè)博弈,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的生存情況,計(jì)算節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇頭的概率,同時(shí)對(duì)于充當(dāng)過簇頭的節(jié)點(diǎn),我們將會(huì)減少該節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇頭的概率,減少能量的消耗。最后的結(jié)果表明此方法可以均衡充節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇頭所引起的能耗,提高網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 博弈論 能量效率 負(fù)載分配
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 相關(guān)的研究工作11-14
• 1.3 論文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排14-16
• 1.3.1 論文主要工作14
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和博弈論簡(jiǎn)介16-25
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系16-18
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧17-18
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)18-19
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)19-20
• 2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn)20-21
• 2.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用21-22
• 2.6 博弈論的歷史22-23
• 2.7 博弈論的基本概念23-24
• 2.8 博弈論分類24-25
• 第3章 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能耗平衡策略研究與分析25-49
• 3.1 信道模型27-30
• 3.2 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)行為的博弈模型30-36
• 3.3 數(shù)值分析36-48
• 3.4 本章總結(jié)48-49
• 第4章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中簇頭選舉機(jī)制49-65
• 4.1 簇頭選舉機(jī)制49-52
• 4.2 期望收益和無秩序代價(jià)52-53
• 4.3 節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)能耗計(jì)算53-55
• 4.4 數(shù)值分析55-64
• 4.5 本章總結(jié)64-65
• 第5章 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 袁瓊;;一種新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[J];福建電腦;2006年08期

2 施衛(wèi)華;;節(jié)能降耗獻(xiàn)良策 科學(xué)發(fā)展共謀劃——節(jié)能降耗與新型工業(yè)化(廣東)高層論壇會(huì)議綜述[J];廣東經(jīng)濟(jì);2008年01期

3 張磊;陳曙;;一個(gè)新的基于能量和距離的傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2008年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于非合作博弈論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：323840