基于非合作博弈的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)多跳的方式通信，各個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)作對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將采集到的信息傳送給基站節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行信息傳輸。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，作為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集端，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將有廣泛的應(yīng)用前景。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量有限，如何設(shè)計(jì)能量高效的路由協(xié)議，成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　博弈論是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，已成功地應(yīng)用于信息經(jīng)濟(jì)學(xué)，利用非合作博弈的原理，解決無(wú)線路由協(xié)議中分簇和簇首的選舉問(wèn)題

2、，從而設(shè)計(jì)能量高效的路由協(xié)議，是本文研究的重點(diǎn)。
　　本文分析了主流的無(wú)線路由協(xié)議，重點(diǎn)研究了LEACH協(xié)議，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)不足進(jìn)行改進(jìn)，主要研究工作有以下幾個(gè)方面：
　　(1)在研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，介紹了其構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)以及主要的路由協(xié)議等，并比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(2)深入研究LEACH協(xié)議，詳細(xì)的分析它的工作原理。找出現(xiàn)有方法的不足，運(yùn)用非合作博弈的方法，針對(duì)其存在的簇頭選舉方式會(huì)導(dǎo)致節(jié)

3、點(diǎn)過(guò)早死亡和能量消耗不均等問(wèn)題，提出改進(jìn)方案。改進(jìn)后的方法充分考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量、鄰居節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的能量消耗以及節(jié)點(diǎn)到基站距離的影響因素。
　　(3)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，比較分析LEACH協(xié)議和改進(jìn)后的協(xié)議LEACH-B在簇首分布、節(jié)點(diǎn)生存時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)存活節(jié)點(diǎn)數(shù)等指標(biāo)方面性能的變化。仿真結(jié)果表明，LEACH-B協(xié)議簇首分布更加均衡，節(jié)點(diǎn)的生存時(shí)間更長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)存活節(jié)點(diǎn)數(shù)更多。
　　本算法能有效地激勵(lì)結(jié)點(diǎn)，均衡簇首分布，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，延長(zhǎng)