Truthful Cost sharing for Optimal Energy-Efficient Routing Solution in Clustered Wireless Sensor Networks
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资源说明:Truthful Cost sharing for Optimal Energy-Efficient Routing Solution in Clustered Wireless Sensor Networks 无线传感器网络(WSNs)是信息技术领域中一种重要的研究方向,具有广泛的应用前景。由于WSNs通常由大量低成本、低能耗的无线传感器节点构成,这些节点依赖于相互之间的合作来完成数据的收集、传输和处理任务。在这样的网络中,能量效率是设计和优化路由方案时必须考虑的关键因素之一。 本文标题“Truthful Cost sharing for Optimal Energy-Efficient Routing Solution in Clustered Wireless Sensor Networks”即“分簇无线传感器网络中可信成本共享的最优能量效率路由解决方案”,主要关注的是如何设计一种能够提升能量效率的路由协议,并通过博弈论的策略,即博弈来实现节点之间的合作。 在分簇无线传感器网络中,通过将节点组织成多个簇,可以有效降低能量消耗和提高网络的稳定性。簇头负责收集簇内成员发送的数据,并将其转发至基站或者下一个簇头。然而,如何在这些簇中进行高效的数据传输,是实现整个网络最优能量效率的关键。 为了达到这个目的,文章提出了一个合作传输模型,其中网络中的传输路径上的节点通过博弈来决定如何分摊服务成本。在博弈过程中,每个节点都需要在提供服务和承担相应的能量成本之间做出权衡。如果一个节点选择加入合作传输,那么它将获得服务并需要支付相应的成本;相反,如果它不加入合作传输,虽然不需要支付成本,但也无法获得服务。 研究者构建了一种策略证明(可信)的成本分摊机制,这种机制鼓励节点真实地报告他们对服务的需求和愿意支付的成本。这样的机制能够确保在路由中合作节点的数量是适宜的,同时利用网络中自私节点的特性来促进整个网络的能量效率。具体而言,文章首先提出了一个集群合作模型来建立策略证明的机制。这项工作的重点是如何确定哪些节点会接受服务以及这些节点如何分摊成本。 除了上述内容,文章还计算了在其集群合作模型中成本回收的上下界。研究结果表明,成本回收的上界为2/3,下界为1/4。 文章的引言部分提到了合作是WSNs的内在需求,它主要依赖于多个传感器的中继转发。近期许多研究都集中在如何通过合作通信来减少WSNs的传输延迟、数据包丢失率、能耗以及错误率,并提高网络的带宽效率。这些目标都是通过在节点间共享数据传输的成本来实现的,因此,文章的研究对于设计更高效的WSNs路由协议具有重要的指导意义。 这篇论文对于无线传感器网络中的能量效率路由问题提出了一个创新的解决方案。通过引入博弈论,不仅能够促进网络中自私节点的合作,而且通过构建可信和交叉单调的成本分摊方案,可以保证在路由路径中选择适量的节点参与合作,从而达到优化网络能量效率的目的。该研究不仅对无线传感器网络的理论研究具有重要意义,同时在实际应用中也具有很大的潜力。
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