資源描述：
《基于博弈論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于博弈論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法推薦到首頁(yè) --------------------------------------------------------------------------------□衷柳生程良倫 《計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究》2009年第05期1/6頁(yè)123...6 (廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院廣州510006) 摘要:為了有效解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)能問(wèn)題,引入了博弈理論思想,提出了一種基于博弈論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇節(jié)能路由算法UCEER。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法解決了節(jié)點(diǎn)能耗分布不均的難題,體現(xiàn)出了其自適應(yīng)調(diào)整簇首、調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)平
2、均壽命的能力,保證了路徑的可靠度?！ ￡P(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);博弈論;路由;非均勻分簇;節(jié)能 中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-3695(2009)05-1865-03 Unequalclusteringenergyeconomicalroutingalgorithm basedongametheoryforWSN ZHONGLiushengCHENGLianglun (FacaultyofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou510006China) Abstrac
3、t:Inordertoefficientlysolvetheproblemofrooting,thispaperintroducedthethinkingofgametheoryandpresentedUCEERalgorithmforwirelesssensornetworks.Simulationresultsshowthattheroutingalgorithmefficientlybalancestheenergyconsumptionofnodesinwirelesssensornetworksprolongsthenetworklifetimeandguarante
4、esthepathreliability. Keywords:wirelesssensornetworks;gametheory;routing;unequalclustering;energyeconomical 0引言 隨著傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)始提出,并因其應(yīng)用的廣泛性而得到越來(lái)越多的重視。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線介質(zhì)連接構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)它采用Adhoc方式配置大量微型的智能傳感節(jié)點(diǎn)通過(guò)節(jié)點(diǎn)的協(xié)同工作來(lái)采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的目標(biāo)信息[1]。該網(wǎng)絡(luò)功耗低、成本低、體積小;集數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸于一體具有自組織特
5、性和高抗毀能力在地理環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)、醫(yī)療保健、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)、惡劣環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事偵察等方面具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的能量資源、計(jì)算能力和帶寬均非常有限,且節(jié)點(diǎn)十分密集,設(shè)計(jì)有效的策略延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要問(wèn)題。路由協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相互通信的基礎(chǔ),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議負(fù)責(zé)尋找一條傳輸路徑將數(shù)據(jù)分組從數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)多跳轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)[3]。設(shè)計(jì)合理的路由協(xié)議對(duì)降低及平衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的存活時(shí)間有著重要意義。 本文引入博弈理論思想,設(shè)計(jì)了一種非均勻分簇節(jié)能路由協(xié)議。盡管針對(duì)基于博弈論的路由協(xié)議已經(jīng)有了一定的研究
6、,然而大部分路由協(xié)議,如文獻(xiàn)[4,5]均針對(duì)平面型網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì);針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層型路由的研究中,文獻(xiàn)[6]設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)、能量有效的層次分簇算法,該算法僅考慮了節(jié)點(diǎn)能量,并沒(méi)有同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的分布,具有一定的局限性。 本文所提出的非均勻分簇節(jié)能路由算法(unequalclusteringenergyeconomicalrouting,UCEER)在無(wú)須任何定位裝置或定位算法的前提條件下,綜合考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量、路徑的可靠度以及節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的分布,選出具有較高能量,且簇內(nèi)傳輸損耗較小的節(jié)點(diǎn)作為簇首,從而延長(zhǎng)整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。 1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
7、動(dòng)態(tài)路由博弈模型 1.1博弈論簡(jiǎn)介博弈論以決策主體的理性為分析的出發(fā)點(diǎn),研究交互式條件下最優(yōu)理性決策,即決策主體的偏好能獲得最大滿足時(shí)的策略。如果僅有一個(gè)決策主體,即簡(jiǎn)單的解約束條件下的最優(yōu)化問(wèn)題。而在多人參與的博弈中,一個(gè)決策主體行為動(dòng)機(jī)還取決于其他決策者的行為。一個(gè)博弈的基本要素包括參與者、行動(dòng)、信息、策略、支付和均衡。其中,信息是參與者在博弈中所掌握的全部知識(shí),參與者的信息會(huì)隨時(shí)間的變化而改變;策略是參與者選擇行動(dòng)的規(guī)范,它指導(dǎo)參與者如何行動(dòng);支付是博弈中參與者的期望效用;
