博弈论分簇路由协议：能耗均衡策略

"基于博弈论能耗均衡的分簇路由协议 .pdf" 本文主要探讨了在无线传感网络（Wireless Sensor Networks, WSN）中，如何通过采用博弈论来实现能耗均衡的分簇路由策略，以解决温室小气候环境监测系统中的节点能耗过高导致网络服务中断的问题。作者姚杰鹏、杨怀卿和杨华提出了一个名为GDCR（Game Theory-based Energy Consumption Equilibrium Clustering Routing）的算法，该算法旨在改善现有分簇路由协议的不足，如簇头（Cluster Head, CH）密度不均和数量不稳定，从而延长网络的生命周期。 首先，文章分析了物联网温室监测子网的网络拓扑结构，指出由于节点间的频繁通信，特别是中继负载过重，导致节点能耗快速增加，进而使得网络寿命缩短。这是无线传感网络研究中的一个重要问题，因为网络中每个节点的能量资源通常是有限且不可再生的。 为了应对这个问题，GDCR算法引入了博弈论的概念，建立了一个以簇头能量、簇密度和链路质量为效益的博弈模型。博弈模型旨在通过纳什均衡理论来确定最优的传输链路，以达到能耗均衡和链路稳定性。纳什均衡是博弈论中的一个关键概念，它指的是一种状态下，所有参与者都无法通过单方面改变策略来提高自己的收益，因此形成一种稳定状态。 通过仿真比较，GDCR算法相比于传统的LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议，传输稳定性提高了20%，能量消耗降低了30%。这些改进对于延长无线传感网络的总体生命周期具有显著效果，尤其是在环境监测等长期运行的应用场景中，能源效率的提升至关重要。 关键词涵盖了无线传感网络、分簇、博弈论和能量均衡，表明本文的研究集中在这些领域。文章的分类号为TP393，表明它属于计算机科学技术的通信技术类别。这篇文章为无线传感网络中的能源管理提供了一个新的视角和解决方案，通过博弈论的运用优化了网络的能耗分布，提高了网络性能和持久性。