期刊检索

  • 2024年第56卷
  • 2023年第55卷
  • 2022年第54卷
  • 2021年第53卷
  • 2020年第52卷
  • 2019年第51卷
  • 2018年第50卷
  • 2017年第49卷
  • 2016年第48卷
  • 2015年第47卷
  • 2014年第46卷
  • 2013年第45卷
  • 2012年第44卷
  • 2011年第43卷
  • 2010年第42卷
  • 第1期
  • 第2期

主管单位 中华人民共和国
工业和信息化部
主办单位 哈尔滨工业大学 主编 李隆球 国际刊号ISSN 0367-6234 国内刊号CN 23-1235/T

期刊网站二维码
微信公众号二维码
引用本文:林德钰,王泉.基于非合作博弈的簇间能量优化路由算法研究[J].哈尔滨工业大学学报,2017,49(11):95.DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201612085
LIN Deyu,WANG Quan.Research on energy-efficient inter-cluster routing algorithm based on non-cooperative game[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2017,49(11):95.DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201612085
【打印本页】   【HTML】   【下载PDF全文】   查看/发表评论  下载PDF阅读器  关闭
过刊浏览    高级检索
本文已被:浏览 2053次   下载 994 本文二维码信息
码上扫一扫!
分享到: 微信 更多
基于非合作博弈的簇间能量优化路由算法研究
林德钰,王泉
(西安电子科技大学 计算机学院,710071 西安)
摘要:
针对无线传感器网络(WSNs)的簇间路由进行详细研究,指出目前簇间路由中存在的能量耗散不均衡问题.通过实际例子指出簇间能耗不均的原因,即各个簇头节点的自私性导致数据流量分布不均,进而引发能耗的分布不均.在此基础之上,提出规范各个簇头节点行为的非合作簇间路由博弈模型,得出并证明该博弈的Nash均衡点(NEP).然后基于此博弈模型提出本文的路由算法——基于非合作博弈的簇间能量优化路由算法EIRNG.最后,进行详尽的仿真实验,分别针对网络的能量效率以及网络性能进行横向及纵向对比,实验结果表明,通过引入平衡因子θi,各层簇头可选择最优数据转发量,从而网络中的簇头之间的能量消耗趋于均衡.与经典分簇算法PEGASIS以及作者前期工作EEREG相比,采用EIRNG时网络生命期可延长分别为74.1%及8.6%.因此,基于非合作博弈的簇间路由能量优化算法EIRNG可有效地提高能量效率以及提高网络的性能.
关键词:  无线传感器网络  簇间路由  Nash均衡点  非合作博弈  网络性能
DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201612085
分类号:TP393
文献标识码:A
基金项目:国家自然科学基金(61572385)
Research on energy-efficient inter-cluster routing algorithm based on non-cooperative game
LIN Deyu,WANG Quan
(School of Computer Science and Technology, Xidian University, Xi’an 710071, China)
Abstract:
Detailed research focusing on the inter-cluster routing for wireless sensor networks (WSNs) is given first. The energy consumption imbalance problem and its cause are presented through a simple example. The paper points out the fact via an example that, the selfish of each cluster head leads to the imbalanced distribution of data flow and the data distribution imbalance then results in energy consumption imbalance. Subsequently, the non-cooperative game model aiming at regulating the behavior of the cluster heads is proposed. The Nash Equilibrium Point (NEP) of the game model is then obtained and proved. According to this game model, an energy-efficient Inter-cluster Routing algorithm based on Non-cooperative Game (EIRNG) is presented, which is the key contribution of the paper. Finally, extensive simulation experiments are conducted and the horizontal and vertical contrast in terms of energy efficiency and network performance are also made. The results show that the cluster heads tend to dissipate energy evenly via determining the optimal amount of the traffic based on a balance factor θi. Compared with the classic clustering routing PEGASIS and the authors' former work EEREG, the network lifespan can be extended by 74.1% and 8.6% respectively. Therefore, the proposed EIRNG can improve the energy efficiency and the network performance of the network effectively.
Key words:  wireless sensor networks  inter-cluster routing  Nash equilibrium point  non-cooperative game  network performance

友情链接LINKS