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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 被引量：6
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作者 郝晓辰 刘伟静 +2 位作者 辛敏洁 姚宁 汝小月 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1-13,共13页
无线传感器网络中,应用环境的干扰导致节点间距不能被准确度量.所以利用以节点间距作为权重的闭包图(EG)模型构建的拓扑没有考虑环境的干扰,忽略了这部分干扰带来的能耗,缩短了网络生存时间.针对无线传感器网络拓扑能量不均的特点和EG... 无线传感器网络中,应用环境的干扰导致节点间距不能被准确度量.所以利用以节点间距作为权重的闭包图(EG)模型构建的拓扑没有考虑环境的干扰,忽略了这部分干扰带来的能耗,缩短了网络生存时间.针对无线传感器网络拓扑能量不均的特点和EG模型的缺陷,首先引入节点度调节因子,建立通信度量模型和节点实际生存时间模型;其次量化网络节点度,从而获取满足能量均衡和网络生命期最大化需求的节点度的取值规律;然后利用该取值规律和函数极值充分条件解析推导出网络最大能量消耗值和最长生存时间,并获得最优节点度;最后基于以上模型提出一种健壮性可调的能量均衡拓扑控制算法.理论证明该拓扑连通且为双向连通.仿真结果说明网络能利用最优节点度达到较高的健壮性,保证信息可靠传输,且算法能有效平衡节点能耗,提高网络健壮性,延长网络生命周期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点度 通信度量 节点实际生存时间
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一种基于链路质量的自维护拓扑控制博弈算法 被引量：4
2
作者 陈白 辛敏洁 +3 位作者 刘伟静 姚宁 郝晓辰 汝小月 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2227-2234,共8页
针对无线传感器网络拓扑性能优化单一的问题,本文首先定义了表征双向通信质量的指标.其后将链路质量,节点干扰,剩余能量均衡性等参数融入收益函数,设计了一种基于链路质量的自维护拓扑控制博弈算法SMGLQ.理论证明该算法能保证各节点收... 针对无线传感器网络拓扑性能优化单一的问题,本文首先定义了表征双向通信质量的指标.其后将链路质量,节点干扰,剩余能量均衡性等参数融入收益函数,设计了一种基于链路质量的自维护拓扑控制博弈算法SMGLQ.理论证明该算法能保证各节点收敛到帕累托最优.仿真实验表明它能为网络选择通信质量较好的链路,并降低能耗. 展开更多
关键词 无线传感器网络 拓扑控制 链路质量 博弈论
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基于生命期模型的无线传感器网络信道分配博弈算法 被引量：3
3
作者 郝晓辰 姚宁 +2 位作者 汝小月 刘伟静 辛敏洁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期1-11,共11页
针对无线传感器网络中节点因干扰过大导致重传能耗增加,进而节点过早失效、网络生命期缩短的问题,根据网络拓扑信息和路由信息设计节点的负载模型,从而构建了节点的生命期模型.然后利用博弈论将路径增益、交叉干扰和节点生命期等性能参... 针对无线传感器网络中节点因干扰过大导致重传能耗增加,进而节点过早失效、网络生命期缩短的问题,根据网络拓扑信息和路由信息设计节点的负载模型,从而构建了节点的生命期模型.然后利用博弈论将路径增益、交叉干扰和节点生命期等性能参数融入到效益函数中,构建信道分配博弈模型.理论分析证明该博弈模型存在纳什均衡.进而运用最佳回应策略,在所构建的信道分配博弈模型的基础上,设计了一种优化网络生命期的抗干扰信道分配算法.该算法使节点在选择信道时避免与网络中交叉干扰较大的节点和生命期较小的节点使用相同信道,实现干扰小、能耗低且均衡的信道选择.理论分析与仿真结果证明该算法最终能够快速地收敛到纳什均衡,且具有较小的信息复杂度,从而减小算法本身的通信能耗.同时,该算法具有良好的抗干扰性和信道均衡性,能够有效地延长网络生命期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 信道分配 生命期模型 博弈论
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