基于多目标优化的无线传感器网络资源分配算法
发布时间：2020-12-22 00:38
随着WSN的发展,传统的单接口单信道网络已经不能满足用户对网络的需求。进而,推动了多接口多信道无线传感器网络（Multi-Radio Multi-Channel Wireless Sensor Network,MRMC-WSN）的产生和发展。与传统单射频单信道网络的不同之处在于,MRMC技术给每个节点配备多个射频接口,节点上的射频接口可以使用不同的信道同时发射和接收数据,从而达到提高网络容量的目的。但是,MRMC技术在提高网络容量的同时,也增加了网络资源管理的复杂度。因此,通过分析和总结已有的MRMC网络的资源分配模型和算法,针对这些模型和算法的不足之处,提出相应的研究内容,具体有:（1）针对多接口多信道无线传感器网络中的网络能耗过大,网络容量受限和资源分配不均衡的问题,分析了MRMC-WSN的网络特点及功率控制、信道分配和时隙调度之间的相互影响关系。为深入研究多接口多信道的资源分配模型和算法建立了理论基础。（2）分析了传统的单目标优化在实现多目标优化问题中的不足,为了实现各目标之间的权衡,建立了面向多目标优化的MRMC-WSN的资源分配模型。并基于该模型设计了基于双群体差分进化的多目...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络结构示意图
c) 无时隙分配的信道分配 d) 联合信道分配和时隙分图 2-1 联合资源分配问题分析图 2-1 所示，假设节点i的射频接口个数为 M i 且 M i 2，此外，节围和干扰范围分别用图中的黄色和蓝色圆形区域表示。图 2-1 a)描述通信冲突。以链路1l 为例，如果在同一时隙内和链路1l 通信的链路个数通信的链路之间就会发生冲突和竞争。可以和链路1l 同时通信的链路进行标记，可能会对链路1l 的通信造成冲突的链路用红色进行标记。图链路之间的传输干扰。图中可能会对链路1l 的通信造成干扰的链路用。一般而言，时隙分配可以解决链路通信冲突的问题，信道分配可以的通信干扰问题。从图 2-1 a)和图 2-1 b)中可以发现，某些链路不仅会信冲突而且会对链路1l 的通信造成干扰。因此，并不能仅仅通过单独单独的信道分配提高网络的通信质量。此外，从图 2-1 c)和图 2-1 d)中的发现如果只考虑信道分配，节点i的四条链路需要分配 4 个信道各
点u 在干扰范围内，且节点u一时隙时，节点u 才是链路ije 的将信道，功率等级和时隙引入信 ,,,,ij ijuv uvu j IR uv ijc sij ijc suv uj ij uvd d e ep hp h e e 1( , )0ij uv ij ij u vc c and s e eothers ujd ，,ij ijc tijp 表示链路ije 在信道 ,ij uve e表示链路ije 受到的干扰式(2-6)表示当链路uve 和链路ije , 0ij uv e 。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多接口多信道无线Mesh网络动态信道分配中的路由协议研究[J]. 谢桂芳. 现代计算机(专业版). 2018(11)
[2]无线传感器网络基于容量和传输能耗的功率与信道联合博弈算法[J]. 郝晓辰,刘金硕,姚宁,解力霞,王立元. 电子与信息学报. 2018(07)
[3]无线传感器网络能量均衡拓扑模型研究[J]. 王景娴,陈珍萍,赵政坤,黄友锐,韩涛. 传感技术学报. 2017(08)
[4]一种动态能量感知的节点休眠调度算法[J]. 党小超,李琦,郝占军. 计算机工程与应用. 2017(20)
[5]基于负载均衡评价模型的无线传感器网络拓扑控制算法[J]. 郝晓辰,刘伟静,李曦达,刘金硕,耿德华. 燕山大学学报. 2016(04)
[6]基于生命期模型的无线传感器网络信道分配博弈算法[J]. 郝晓辰,姚宁,汝小月,刘伟静,辛敏洁. 物理学报. 2015(14)
[7]一种无线传感器网络健壮性可调的能量均衡拓扑控制算法[J]. 郝晓辰,刘伟静,辛敏洁,姚宁,汝小月. 物理学报. 2015(08)
[8]WSN中层次型拓扑控制与网络资源配置联合设计方法[J]. 赵继军,谷志群,薛亮,李志华,关新平. 自动化学报. 2015(03)
[9]基于多目标和声搜索的无线传感器网络分簇路由算法[J]. 李明,曹晓莉,胡卫军. 仪器仪表学报. 2014(01)
[10]无线mesh网络中基于效用最优的联合信道分配和功率分配算法[J]. 黄鑫,冯穗力,柯峰,庄宏成. 电子与信息学报. 2011(11)
硕士论文
[1]基于图着色的无线传感器网络高能效传输调度协议研究[D]. 李晓阳.山东大学 2012
本文编号：2930809
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络结构示意图
c) 无时隙分配的信道分配 d) 联合信道分配和时隙分图 2-1 联合资源分配问题分析图 2-1 所示，假设节点i的射频接口个数为 M i 且 M i 2，此外，节围和干扰范围分别用图中的黄色和蓝色圆形区域表示。图 2-1 a)描述通信冲突。以链路1l 为例，如果在同一时隙内和链路1l 通信的链路个数通信的链路之间就会发生冲突和竞争。可以和链路1l 同时通信的链路进行标记，可能会对链路1l 的通信造成冲突的链路用红色进行标记。图链路之间的传输干扰。图中可能会对链路1l 的通信造成干扰的链路用。一般而言，时隙分配可以解决链路通信冲突的问题，信道分配可以的通信干扰问题。从图 2-1 a)和图 2-1 b)中可以发现，某些链路不仅会信冲突而且会对链路1l 的通信造成干扰。因此，并不能仅仅通过单独单独的信道分配提高网络的通信质量。此外，从图 2-1 c)和图 2-1 d)中的发现如果只考虑信道分配，节点i的四条链路需要分配 4 个信道各
点u 在干扰范围内，且节点u一时隙时，节点u 才是链路ije 的将信道，功率等级和时隙引入信 ,,,,ij ijuv uvu j IR uv ijc sij ijc suv uj ij uvd d e ep hp h e e 1( , )0ij uv ij ij u vc c and s e eothers ujd ，,ij ijc tijp 表示链路ije 在信道 ,ij uve e表示链路ije 受到的干扰式(2-6)表示当链路uve 和链路ije , 0ij uv e 。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多接口多信道无线Mesh网络动态信道分配中的路由协议研究[J]. 谢桂芳. 现代计算机(专业版). 2018(11)
[2]无线传感器网络基于容量和传输能耗的功率与信道联合博弈算法[J]. 郝晓辰,刘金硕,姚宁,解力霞,王立元. 电子与信息学报. 2018(07)
[3]无线传感器网络能量均衡拓扑模型研究[J]. 王景娴,陈珍萍,赵政坤,黄友锐,韩涛. 传感技术学报. 2017(08)
[4]一种动态能量感知的节点休眠调度算法[J]. 党小超,李琦,郝占军. 计算机工程与应用. 2017(20)
[5]基于负载均衡评价模型的无线传感器网络拓扑控制算法[J]. 郝晓辰,刘伟静,李曦达,刘金硕,耿德华. 燕山大学学报. 2016(04)
[6]基于生命期模型的无线传感器网络信道分配博弈算法[J]. 郝晓辰,姚宁,汝小月,刘伟静,辛敏洁. 物理学报. 2015(14)
[7]一种无线传感器网络健壮性可调的能量均衡拓扑控制算法[J]. 郝晓辰,刘伟静,辛敏洁,姚宁,汝小月. 物理学报. 2015(08)
[8]WSN中层次型拓扑控制与网络资源配置联合设计方法[J]. 赵继军,谷志群,薛亮,李志华,关新平. 自动化学报. 2015(03)
[9]基于多目标和声搜索的无线传感器网络分簇路由算法[J]. 李明,曹晓莉,胡卫军. 仪器仪表学报. 2014(01)
[10]无线mesh网络中基于效用最优的联合信道分配和功率分配算法[J]. 黄鑫,冯穗力,柯峰,庄宏成. 电子与信息学报. 2011(11)
硕士论文
[1]基于图着色的无线传感器网络高能效传输调度协议研究[D]. 李晓阳.山东大学 2012
本文编号：2930809
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2930809.html
