多傳感節(jié)點環(huán)境中基于能量均衡的協(xié)同組網(wǎng)研究.pdf

1、信息化時代的今天，人們的生活朝著智能化方向高速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因此受到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多節(jié)點構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點的能量供給一般是受限的。為了節(jié)省自身能耗，節(jié)點希望盡量減小自己的傳輸功率，而不愿和其他節(jié)點合作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。節(jié)點的這種自利行為會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的整體性能變差。如何通過有效的拓?fù)淇刂萍夹g(shù)促進(jìn)節(jié)點間的協(xié)作，均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，是本文的主要研究內(nèi)容。
　　對于平面型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，論文提出了一種基

2、于能量均衡的多節(jié)點協(xié)同博弈拓?fù)淇刂扑惴āＴ撍惴▽⒏鞴?jié)點的功率控制問題抽象為順序潛在博弈模型，通過設(shè)計合理的效用函數(shù)有效促進(jìn)了節(jié)點間的合作。在設(shè)計效用函數(shù)時，算法綜合考慮了節(jié)點的當(dāng)前剩余能量、節(jié)點的鄰節(jié)點數(shù)、節(jié)點當(dāng)前發(fā)射功率及鄰居節(jié)點的最大剩余能量多方面因素，節(jié)點根據(jù)最佳響應(yīng)策略自適應(yīng)調(diào)整功率，最終網(wǎng)絡(luò)收斂到最佳功率控制平衡點。仿真結(jié)果表明，基于能量均衡的多節(jié)點協(xié)同博弈拓?fù)淇刂扑惴梢詣討B(tài)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，顯著延長了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞纳鏁r間。

3、
　　對于分簇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，論文提出了一種基于協(xié)同組網(wǎng)的多節(jié)點分簇能量均衡控制算法。該算法沿用LEACH算法的周期性輪換簇首機制，在競選簇首節(jié)點時考慮了節(jié)點的剩余能量和鄰節(jié)點到自身的平均傳輸路徑損耗，使簇首競選規(guī)則更為合理。簇形成之后，為均衡距離匯聚節(jié)點較遠(yuǎn)的簇首節(jié)點的能耗，算法建立了多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)協(xié)同節(jié)點的選取機制為簇首節(jié)點尋找最佳協(xié)同節(jié)點，讓協(xié)同節(jié)點協(xié)助簇首進(jìn)行多跳數(shù)據(jù)傳輸。仿真結(jié)果表明，該算法能有效均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生