无线传感器网络的能耗与频谱资源分布式协同优化研究

项目名称： 无线传感器网络的能耗与频谱资源分布式协同优化研究

项目编号： No.61403336

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 郝晓辰

作者单位： 燕山大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着频谱资源日益紧缺，单信道无线传感器网络出现干扰严重、能耗过大的问题。目前，多是将能耗优化和频谱优化分开研究，难以达到网络性能协同优化。为此，本项目拟利用功率控制的节能性和多信道技术的抗干扰性，建立无线传感器网络功率控制与信道分配协同优化模型，研究能耗与频谱资源利用率对网络性能的影响规律。首先，考虑功率和信道状态对节点干扰的影响，建立信道干扰模型，研究信道间的干扰特性；然后，以最小化能耗和干扰为协同优化目标，考虑负载均衡、能量有效性和抗干扰能力等因素，构建功率控制与信道分配协同优化模型，并基于势场博弈理论探究协同优化模型的分析方法，获得功率和信道变化对网络能耗与干扰的影响规律；进而，设计具有低复杂度的能耗与频谱资源协同优化算法，保证网络在低能耗状态下充分利用频谱资源。本项目完成将揭示网络能耗和频谱资源协同优化规律，深化无线传感器网络资源优化机理，促进无线传感器网络技术应用和发展。

中文关键词： 无线传感器网络；功率控制；多信道；博弈论；协同优化

英文摘要： With the increasing scarcity of spectrum resources, the single-channel wireless sensor networks have the problem of severe interference and excessive energy consumption. Currently, energy consumption optimization and spectrum resources optimization ar

英文关键词： Wireless Sensor Network；Power Control；Multi-Channel；Game Theory；Cooperative Optimization