基于非合作博弈的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡由大量低功耗的傳感器節(jié)點組成，通過多跳的方式通信，各個節(jié)點協(xié)作對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的信息進行監(jiān)測，將采集到的信息傳送給基站節(jié)點，進行信息傳輸。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的興起，作為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集端，無線傳感器網(wǎng)絡將有廣泛的應用前景。由于網(wǎng)絡節(jié)點能量有限，如何設計能量高效的路由協(xié)議，成為無線傳感器網(wǎng)絡中急需解決的關鍵問題。
　　博弈論是數(shù)學的一個分支，已成功地應用于信息經(jīng)濟學，利用非合作博弈的原理，解決無線路由協(xié)議中分簇和簇首的選舉問題

2、，從而設計能量高效的路由協(xié)議，是本文研究的重點。
　　本文分析了主流的無線路由協(xié)議，重點研究了LEACH協(xié)議，分析其優(yōu)缺點，對不足進行改進，主要研究工作有以下幾個方面：
　　(1)在研究無線傳感器網(wǎng)絡國內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎上，介紹了其構成、關鍵技術以及主要的路由協(xié)議等，并比較了它們的優(yōu)缺點。
　　(2)深入研究LEACH協(xié)議，詳細的分析它的工作原理。找出現(xiàn)有方法的不足，運用非合作博弈的方法，針對其存在的簇頭選舉方式會導致節(jié)

3、點過早死亡和能量消耗不均等問題，提出改進方案。改進后的方法充分考慮了節(jié)點的剩余能量、鄰居節(jié)點到節(jié)點的能量消耗以及節(jié)點到基站距離的影響因素。
　　(3)進行仿真驗證，比較分析LEACH協(xié)議和改進后的協(xié)議LEACH-B在簇首分布、節(jié)點生存時間、網(wǎng)絡存活節(jié)點數(shù)等指標方面性能的變化。仿真結果表明，LEACH-B協(xié)議簇首分布更加均衡，節(jié)點的生存時間更長，網(wǎng)絡存活節(jié)點數(shù)更多。
　　本算法能有效地激勵結點，均衡簇首分布，優(yōu)化網(wǎng)絡性能，延長