基于勢博弈的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是由密集部署在目標(biāo)區(qū)域的大量傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常被用來監(jiān)控物理環(huán)境，并將采集到的數(shù)據(jù)使用多跳通信的方式傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)。隨著科技的進(jìn)步，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)防、以及危險(xiǎn)區(qū)域探測等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。傳感器節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電，能量有限且更新困難。拓?fù)淇刂撇粌H可以降低節(jié)點(diǎn)能耗，保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和連通質(zhì)量，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，還能夠降低通信干擾，提高路由協(xié)議的效率，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)魯棒

2、性及可擴(kuò)展性等。因此，研究高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ň哂兄匾睦碚摵同F(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了拓?fù)淇刂频难芯恳饬x及現(xiàn)狀。其次，詳細(xì)的討論了拓?fù)淇刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)應(yīng)該考慮哪些目標(biāo)，從功率控制及層次拓?fù)淇刂苾煞矫鎭硌芯客負(fù)淇刂扑惴?，詳?xì)分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一些比較典型的拓?fù)淇刂扑惴?。最后，本文在分析現(xiàn)有拓?fù)淇刂扑惴ú蛔愕幕A(chǔ)上，采用博弈理論對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茊栴}進(jìn)行研究。
　　

3、本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量受限的特點(diǎn)，以及大多數(shù)基于博弈的拓?fù)淇刂莆纯紤]節(jié)點(diǎn)剩余能量的情況，構(gòu)建了基于非合作博弈的拓?fù)淇刂颇Ｐ?。該模型以?jié)點(diǎn)可選發(fā)射功率為策略，綜合考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率對網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的影響來構(gòu)建收益函數(shù)?；谝陨夏Ｐ驮O(shè)計(jì)了一種分布式能耗均衡拓?fù)淇刂扑惴?，利用勢博弈理論證明了博弈納什均衡的存在性及算法的有效性。理論分析和仿真結(jié)果表明，該算法構(gòu)造的拓?fù)湓诒ＷC網(wǎng)絡(luò)連通性的前提下，有效的降低了節(jié)點(diǎn)的能耗，平衡了節(jié)