發(fā)布時間：2018-01-18 15:09

  本文關鍵詞：基于非合作博弈的簇間能量優(yōu)化路由算法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學學報》2017年11期 　論文類型：期刊論文

  更多相關文章： 無線傳感器網絡 簇間路由 Nash均衡點 非合作博弈 網絡性能

【摘要】：針對無線傳感器網絡(WSNs)的簇間路由進行詳細研究,指出目前簇間路由中存在的能量耗散不均衡問題.通過實際例子指出簇間能耗不均的原因,即各個簇頭節(jié)點的自私性導致數(shù)據流量分布不均,進而引發(fā)能耗的分布不均.在此基礎之上,提出規(guī)范各個簇頭節(jié)點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(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優(yōu)化路由算法EIRNG.最后,進行詳盡的仿真實驗,分別針對網絡的能量效率以及網絡性能進行橫向及縱向對比,實驗結果表明,通過引入平衡因子θ_i,各層簇頭可選擇最優(yōu)數(shù)據轉發(fā)量,從而網絡中的簇頭之間的能量消耗趨于均衡.與經典分簇算法PEGASIS以及作者前期工作EEREG相比,采用EIRNG時網絡生命期可延長分別為74.1%及8.6%.因此,基于非合作博弈的簇間路由能量優(yōu)化算法EIRNG可有效地提高能量效率以及提高網絡的性能.
[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】： 西安電子科技大學計算機學院;
【基金】：國家自然科學基金(61572385)
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【正文快照】： 無線傳感器網絡(wireless sensor networks,WSNs)是由大量具有感知、處理以及路由功能的節(jié)點構成的網絡系統(tǒng)[1].盡管與傳統(tǒng)網絡節(jié)點相比,傳感器節(jié)點的處理能力、存儲容量受到限制,但是它所具有的小體積、低成本使其應用范圍相當廣泛[2].具體來說,傳感器可以密集鋪設的方式組成

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本文編號：1441381