基于Stackelberg博弈的双层水下传感器网络功率分配算法

发布时间：2018-10-23 06:58

【摘要】：针对水下传感器协作通信网络中能量消耗严重的问题,为了平衡节点间的能量消耗,同时提高系统的信道容量,提出了基于节点剩余能量的分布式博弈功率分配算法。将用户节点和中继节点间的交易模型构建为双层的Stackelberg博弈,使剩余能量少的节点提供较少的功率进行转发服务,反之则提供较多的功率进行服务,从而平衡节点间的能量消耗。与未考虑剩余能量的算法相比,在有2、3和4个中继节点时,信道容量分别提升了9.4%、23.1%和16.7%。仿真结果表明,该算法不仅提高了系统总的信道容量,而且延长了水下传感器协作通信网络的生存时间。
[Abstract]:In order to balance the energy consumption among nodes and increase the channel capacity of the system, a distributed game power allocation algorithm based on the residual energy of the nodes is proposed to solve the serious problem of energy consumption in underwater sensor cooperative communication networks. The transaction model between the user node and the relay node is constructed as a two-layer Stackelberg game, which makes the node with less residual energy provide less power for forwarding service, whereas provides more power for service, thus balancing the energy consumption between nodes. Compared with the algorithm without considering the residual energy, the channel capacity increases by 9.4% and 16.7% when there are 2 trun3 and 4 relay nodes, respectively. Simulation results show that the proposed algorithm not only improves the total channel capacity of the system, but also prolongs the lifetime of underwater sensor cooperative communication networks.
【作者单位】： 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61571387) 河北省研究生创新基金资助项目(2016SJBS019)~~
【分类号】：TP212.9;TN929.3

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本文编号：2288400