基于洋流模型的势博弈UWSN分簇路由算法
Heterogeneous clustering algorithm of potential game underwater sensor networks based on ocean current model
1. 凯里学院 大数据工程学院, 贵州 凯里 556011
2. 宿迁学院 信息工程学院, 江苏 宿迁 223800
摘要
为了解决水下无线传感器网络节点网络能耗不均和“能量热区”问题，提出一种基于洋流模型的势博弈水下传感器网络分簇路由算法。该算法首先采用基于竞争时间的簇头选举方式，通过综合考虑剩余能量和节点密度对竞争时间的影响来决定广播时间；同时，通过定义竞争半径函数，使距离基站更近的簇群规模更小；然后，构造基于势博弈的节点入簇模型，当该模型达到纳什均衡状态时，得到最优簇群划分方式，完成节点入簇；最后，在簇间数据传输阶段，基于节点深度与剩余能量设计了一种簇间路由选择机制，根据邻居簇头的深度和剩余能量决定各个邻居簇头的转发概率，进而选出最优传输路由。实验结果表明，所提算法能有效解决能耗不均和节点“能量热区”问题，相较于LEACH、EEUC、UCUBG和IMCMR-UWSN算法，所提算法将网络生命周期延长了69%、52%、45%和29%，同时具有更高的网络吞吐量。结论表明，该算法在提高网络性能和延长生命周期方面具有显著优势，为水下无线传感器网络的设计与优化提供了新思路。
基金项目
凯里学院校级专项课题(2024ZX008)资助
黔东南科合基础〔2024〕0003号资助
贵州省2022年度基础研究计划(自然科学)项目(黔科合-ZK[2022]-一般526)资助项目
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0344
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第5期
发布历史
[2025-03-06] 优先出版
引用本文
李华, 汤敏丽, 魏连锁, 等. 基于洋流模型的势博弈UWSN分簇路由算法 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (5). (2025-03-06). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0344. (Li Hua, Tang Minli, Wei Liansuo, et al. Heterogeneous clustering algorithm of potential game underwater sensor networks based on ocean current model [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (5). (2025-03-06). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.08.0344. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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