对策论框架下无线传感器网络中的功率控制

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bendanlxq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。传感器节点电源能量有限的特点决定了如何在网络使用过程中节约能量,延长网络使用寿命是无线传感器网络所面临的核心问题。本文根据TDMA机制和CDMA机制相结合的分簇结构无线传感器网络的基本特点,以网络中的簇为单位,阐述了基于纳什均衡理论的TDMA-CDMA改进机制,提出了在Stackelberg激励策略(非合作理论)和谈判理论(合作理论)下基于完全信息的功率控制的研究框架以及基于不完全信息的功率控制算法,促使传感器节点通过控制发射功率来优化其收益函数,提高节点的能源有效性,并且改进了现有的节点收益函数,延长了网络寿命,最后讨论了不完全信息框架下的功率控制问题,并和完全信息做了比较。本文以对策论的相关理论为基础,从不同角度进行了深入的理论分析和探讨,同时结合仿真试验得到了一些有积极意义的研究成果。首先,本文阐述了TDMA机制和CDMA机制相结合的分簇结构无线传感器网络的基本特点,在此基础上将纳什均衡理论用于TDMA-CDMA机制的实现。其次,总结了现有的无线传感器网络中的功率控制算法,针对其不足,重点运用对策论中的Stackelberg策略,提出了基于TDMA-CDMA机制的分簇结构无线传感器网络(WSN)的反向链路功率控制的新算法,并且改进了现有的收益函数。同时,在Matlab软件环境下设计完成了相应的仿真试验,仿真结果表明Stackelberg策略确实能起到控制功率及激励网络优化的作用,结果还表明改进后的收益函数使网络寿命得以延长。接着,本文将双人谈判理论用于无线传感器网络的功率控制算法中,建立了一个簇内节点通过谈判确定各个节点的发射功率以达到帕累托改进的数学模型。仿真结果表明谈判解确实是纳什均衡解的帕累托改进,因此谈判理论为谈判双方提供了双赢策略。本文在前面完全信息框架的基础上,提出了不完全信息框架下的功率控制问题,并且将不完全信息和完全信息两个框架下的纳什均衡信噪比和纳什均衡收益做了比较,并分析了原因。最后,对全文的工作进行了总结,指出了值得进一步探讨的相关问题和研究方向。
其他文献
单对线高速数字用户线路SHDSL(Single-pair high-speed digital subscriber line)是在单对双绞线上提供双向对称带宽数据业务的一种技术,对于扩展应用可以使用四线模式。SHDSL
DOCSIS1.1(Data Over Cable Service Interface Specification,电缆数据系统接口规范)是多媒体电缆网络系统(MCNS,Multimedia Cable Network System,)组织于1997年3月发布的
Internet的飞速发展使网络流量特征的研究明显滞后于网络及其业务的快速发展。尽管了解和认识Internet庞大而复杂的体系结构和丰富的变化特性,并对其进行理论分析是一件相当艰
立体匹配技术是计算机视觉研究中经久不衰的领域,主要应用于图像合成和恢复3-D信息,并做为第三代新技术应用于视频领域。而本文主要讨论其在图象合成中的应用。目前有多种立
本课题是专门为拳击比赛系统而设计的,系统满足拳击比赛项目管理的各种需求并实现了对运动员、裁判员、比赛信息及结果等各种复杂信息的有机管理,并为用户提供友好、便捷的操作
本文以电子不停车收费系统课题为背景,设计并实现了基于FPGA的π/4-DOPSK全数字中频发射机和接收机。π/4-DQPSK广泛应用于移动通信和卫星通信中,具有频带利用率高、频谱特性好
公安机关作为一个特殊的部门,为有效打击犯罪,维护治安,对通信能力的需求很全面,在日益复杂的社会治安形势下,目前仅依靠其专属的地面有线宽带网络通信已不能满足工作需要。相较之
海上油田所处海域自然环境和气候条件恶劣,要根据油田井位分布图上井位的分布情况,实现对海上采油平台的生产过程和安全保障的全天候监控,采用在平台上安装特殊的黑光夜视摄像系
本论文研究了时偏(To,timing offset)条件下的多载波码分多址(MC-CDMA,multicarrier code-division multiple access)系统的信道估计及信号检测,主要内容可以分为两部份: 第