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高效的移动sink路由问题的启发式算法被引量：12: 2011年; 移动sink最短路由问题可以看作是带邻近区域的旅行商问题(TSPN)的一个特例,其邻近区域为随机部署的传感器节点的无线通信范围,可建模成大小各异并且存在重叠的圆盘。由于目前还不存在多项式时间算法来解决该种TSPN问题,提出了一种新颖的启发式算法。它利用TSP路径为不自交环路的特性构造一条赛道,通过内圈启发式、弯道启发式以及捷径搜索在O(n2)时间复杂度内找出赛道内的近似最短路径。形式化证明和大规模模拟实验都验证了该算法较同类算法能够更高效地找出较优的近似解。; 袁远彭宇行李姗姗唐文胜; 关键词：传感器网络数据收集

认知无线电网络中面向多通道的协作感知优化模型及启发式求解方法: 2011年; 针对认知无线电网络中多个认知节点对多个通道进行协作感知的系统建立优化模型。该模型在各通道错误接入概率小于给定阈值的约束下,以最大化系统吞吐量为目标,对包括感知时间和各SU对各通道检测结果的权重系数在内的参数进行优化,是一个约束非线性规划模型。为求解该模型,提出了一种启发式的顺序参数优化方法(SPO,sequential parameters optimization method)。该方法首先推导出优化问题的下界并转而对该下界进行优化,随后通过构建了一系列仅含有权重系数的子优化问题并采用拉格朗日方法求解出优化的权重系数,待权重系数确定后,最后采用黄金分割搜索法确定优化的感知时间。仿真实验的结果表明了SPO的有效性并验证了提出的模型在提高系统吞吐量方面的优势。; 杨威班冬松李焕忠窦文华; 关键词：认知无线电网络

基于联盟构造博弈的认知无线电网络分布式多目标协作感知算法被引量：13: 2012年; 协作感知技术可提高认知无线电网络中的频谱资源利用率,但网络节点在形成协作感知联盟的同时也不可避免地引入了额外开销,联盟内节点总希望用较少的额外能量开销达到较大的吞吐量期望.为此,文中提出了协作感知系统的多目标非线性优化问题,然后基于联盟博弈理论为该问题构建了一个不可转移支付的联盟构造博弈模型,在其核心的支付函数的设计中,采用线性加权和的方法同时考虑了节点吞吐量期望和能量消耗两个优化目标.基于该函数,提出了一种分布式多目标联盟构造算法DMCF,其核心是根据优超算子所定义的联盟的帕累托顺序,循环地对联盟进行合并和分裂操作.此外,还证明了DMCF的收敛性和最终联盟划分的稳定性.仿真实验的结果表明,DMCF可有效解决提出的多目标优化问题,与一种分布式随机联盟构造算法DRCF相比,DMCF总能使节点消耗较少能量却达到相对较大的吞吐量期望.在不同网络规模下,DMCF可获得的节点平均吞吐量期望可提升约7.5%,而节点平均能量消耗却可降低约70%.; 杨威班冬松管东林叶锡庆窦文华; 关键词：认知无线电网络协作感知分布式算法

面向认知无线电网络能量高效协作感知的在线节点选择算法被引量：3: 2012年; 面向认知无线电网络中能量高效协作感知任务需求,提出了面向单次协作感知过程的能量最小化节点选择问题EMNS和面向在线协作感知的能量高效节点选择问题OENS。证明了两问题均为NP-hard难题。针对EMNS问题,提出采用分枝定界算法BAB求最优解和贪婪节点选择算法GS求近似解。针对OENS问题,提出为每个节点引入考虑能量消耗负载均衡的动态权重系数,基于BAB和GS算法设计了启发式的在线节点选择算法OBAB、OGS1。仿真实验结果表明,提出的算法可显著增加网络完成的协作感知过程次数,可有效延长网络"生存期"。; 杨威管东林逯东辉彭立宏窦文华; 关键词：认知无线电网络协作感知

异构无线传感器网络中一种可扩展的代码分发技术被引量：1: 2012年; 代码分发一直是无线传感器网络研究的热点问题.目前的研究工作主要集中在同构场景下的代码分发,广播是这些研究工作中最常用的手段.而对于异构场景下的代码分发问题,研究工作则相对较少,传统的基于广播的方法很难直接适用.文中针对异构网络下的代码分发问题,把该问题归约为最小非叶节点MNN(minimum nonleaf nodes)Steiner树问题,并设计了一种基于多播的代码分发协议HSR(heterogeneous sensor networks scalable reprogramming protocol).该协议利用组件化的思想,为不同类型节点(或代码模块)建立了多棵最优代码分发多播树.并证明了在解决MNN问题时,HSR达到了理论最优近似率ln|R|(R为目标节点数),有效的降低了异构网络下代码分发过程中的通信开销和能耗.在此基础上,文中还设计了两种压缩编码机制:特殊路由日志机制SRL(special routinglog)和跳步受限的局部广播机制HLB(hops-restricted local broadcast),使得多播树的信息可以被无损压缩,增强了HSR协议的可扩展性.在实时性方面,提出了基于多播树的3阶段流水线调度方法,有效缓解了隐藏终端和干扰问题.仿真结果证明了协议的正确性和有效性.; 彭绍亮李姗姗廖湘科彭宇行肖侬; 关键词：无线传感器网络重编程代码分发组播可扩展

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国家自然科学基金(60903223)