一种基于区域分裂与合并的势博弈网络拓扑控制算法*
2021-11-22魏连锁陈齐齐
计算机工程与科学 2021年11期
关键词:区域
魏连锁,陈齐齐,韩 建,苏 扬
(齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006)
1 引言
无线传感器网络WSN (Wireless Sensor Network)是一种由大量分散的微型节点组成的分布式网络,由于其特殊的地理要求,部署的节点能量有限且不易更换电池,因此在设计无线传感器网络时要着重考虑能耗因素与影响[1 - 5]。
近年来,国内外学者提出了大量的拓扑控制算法[6 - 9]。从优化网络生命周期角度出发,从各方面降低能耗。文献[10]设计一种基于链路能耗博弈的拓扑控制算法,使其节点在最大功率下运行获取最小跳数,通过最优响应策略选择收益最大的节点功率和链路来降低网络能耗。随后Santi等人[11]以节点发射功率和通信范围内邻居节点的个数作为因子代入效用函数,提出一种基于博弈论的分布式非合作博弈拓扑控制算法MIA(Max-Improvement Algorithm),但生成的网络鲁棒性较差,当节点执行顺序不同时会生成不同的网络拓扑结构;之后研究人员在MIA算法的基础上提出了一种改进算法DIA[12],该算法虽然能够保证网络拓扑结构的唯一性,最小化发射功率,达到纳什均衡[13],但随着网络的运行,节点的能量分布差异越来越大。为此,文献[14]提出一种基于序数势博弈的网络拓扑控制算法DEBA(Distributed Energy-Balanced topology control Algorithm),该算法综合考虑节点剩余能量和节点功率等因素,结合势博弈,动态调控网络,均衡了节点负载,但却没有合理考虑网络连通性和鲁棒性问题。文献[15]通过引入超模博弈理念,将节点度、网络连通性和MAC层干扰程度融入……
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