无线传感器网络分布式资源分配优化算法研究

发布时间：2020-12-29 20:51

　　随着微电子技术和无线通信等技术的进步与发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为物联网的重要组成部分,被广泛地应用在特殊且复杂的环境中,受到了研究领域的高度关注。在有限的能量和频谱资源的约束下,如何合理的分配网络资源使得各种资源之间相互交叉,相互配合,进而降低网络干扰和能耗,提高资源利用率和网络容量成为WSN中的研究热点。因此,综合考虑和分析功率控制和信道分配之间的相互影响关系,本课题通过分析和总结已有的网络资源分配的理论模型和优化算法,针对不足之处,对WSN分布式资源分配优化算法进行相应的研究,具体的研究内容有:(1)针对WSN中能耗和误码率过大的问题,分析了功率控制和信道分配对能耗和误码率的影响关系,并采用分布式拓扑构建的方法对局部网络进行最优的资源分配,为了权衡网络性能,建立了分布式资源分配多目标优化模型。基于该模型,设计了基于粒子群的分布式资源分配多目标优化算法,从而可以得到最优的资源分配方案。仿真结果表明,该算法有效的降低了能耗和误码率,增加了网络容量,实现了网络性能之间的权衡。(2)为了提高能量效率并延长网络生命期,基于多射频技术研究... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 无线传感器网络概述
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 课题研究现状分析
    1.4 主要内容及组织结构安排
第2章 WSN分布式资源分配多目标优化模型
    2.1 引言
    2.2 WSN分布式资源分配多目标优化模型
        2.2.1 功率控制和信道分配对网络性能的影响分析
        2.2.2 WSN分布式资源分配多目标优化模型建立
    2.3 WSN分布式资源分配多目标优化模型分析
    2.4 本章小结
第3章 基于粒子群的WSN分布式资源分配多目标优化算法
    3.1 引言
    3.2 基于粒子群的WSN分布式资源分配多目标优化算法
        3.2.1 算法设计
        3.2.2 算法复杂度分析
    3.3 仿真实验与性能评价
    3.4 本章小结
第4章 面向能量效率的MRWSN分布式资源优化博弈模型
    4.1 引言
    4.2 MRWSN能量效率模型研究
        4.2.1 MRWSN能量效率问题分析
        4.2.2 能量效率模型建立
    4.3 面向能量效率的MRWSN分布式资源优化博弈模型
        4.3.1 面向能量效率的MRWSN分布式资源优化博弈模型建立
        4.3.2 MRWSN博弈模型理论证明与特性分析
    4.4 本章小结
第5章 基于能量效率博弈模型的MRWSN分布式资源分配算法
    5.1 引言
    5.2 基于能量效率博弈模型的MRWSN分布式资源分配算法
        5.2.1 基于能量效率博弈模型的MRWSN分布式资源分配算法设计
        5.2.2 算法特性分析与证明
    5.3 仿真实验与性能分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]WSN中基于双群体差分进化的资源分配优化算法[J]. 郝晓辰,王立元,刘金硕,解力霞,张文焕.  通信学报. 2018(04)
[2]无线Mesh网络功率控制与信道分配联合优化[J]. 石文孝,王恩东,王继红,欧阳敏.  北京邮电大学学报. 2016(03)
[3]让“互联网+”行动计划引领新一轮创业浪潮[J]. 辜胜阻,曹冬梅,李睿.  科学学研究. 2016(02)
[4]基于密度控制的传感器网络能量空洞避免策略[J]. 刘唐,彭舰,陈果,郭兵,汪小芬.  计算机学报. 2016(05)
[5]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)
[6]面向物联网的无线传感器网络综述[J]. 钱志鸿,王义君.  电子与信息学报. 2013(01)
[7]基于最优连通功率的无线传感器网络稳定成簇算法[J]. 李方敏,刘新华,旷海兰,方艺霖.  通信学报. 2009(03)
[8]无线网络邻近图综述[J]. 路纲,周明天,牛新征,佘堃,唐勇,秦科.  软件学报. 2008(04)
[9]无线传感器网络专刊前言[J]. 李建中.  软件学报. 2007(05)

博士论文
[1]多射频多信道无线传感器网络MAC协议研究[D]. 彭伟.山东大学 2018

硕士论文
[1]无线传感器网络的研究及在应急环境监测中的应用设计[D]. 沈君黎.浙江工业大学 2011



本文编号：2946297