一种基于势博弈的无线传感器网络拓扑控制算法

发布时间：2017-06-10 22:10

  本文关键词：一种基于势博弈的无线传感器网络拓扑控制算法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在实际的应用中,无线传感器网络常常由大量电池资源有限的传感器节点组成.如何降低网络功耗,最大化网络生存时间,是传感器网络拓扑控制技术的重要研究目标.随着传感节点的运行,节点的能量分布可能越来越不均衡,需要在考虑该因素的情况下,动态地调整节点的网络负载以均衡节点的能耗,达到延长网络生存时间的目的.该文引入博弈理论和势博弈的概念,综合考虑节点的剩余能量和节点发射功率等因素,设计了一种基于势博弈的拓扑控制模型,并证明了该模型纳什均衡的存在性.通过构造兼顾节点连通性和能耗均衡性的收益函数,以确保降低节点功耗的同时维持网络的连通性.通过提高邻居节点的平均剩余能量值以实现将剩余能量多的节点选择作为自身的邻居节点,提高节点能耗的均衡性.在此基础上,提出了一种分布式的能耗均衡拓扑控制算法.理论分析证明了该算法能保持网络的连通性.与现有基于博弈理论的DIA算法和MLPT算法相比,本算法形成的拓扑负载较重、剩余能量较小的瓶颈节点数量较少,节点剩余能量的方差较小,网络生存时间更长.
【作者单位】： 桂林电子科技大学计算机科学与工程学院;桂林电子科技大学广西可信软件重点实验室;
【关键词】： 无线传感器网络 拓扑控制 势博弈
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61462021,61262074 广西可信软件重点实验室开放项目(批准号:PF130549)资助的课题~~
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【正文快照】： 1引言无线传感器网络由大量微型传感器节点组成,由于节点能量有限且更换电池困难,使得在设计无线传感器网络的算法协议时,必须考虑节点的能量消耗.如何均衡节点间的能量消耗,以尽可能地延长网络生存时间,是部署和应用传感器网络时面临的重要问题.拓扑控制是无线传感器网络的关

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本文编号：440066