一种基于模糊控制的无线传感器网络拓扑控制算法

计算机工程与科学

一种基于模糊控制的无线传感器网络拓扑控制算法

张强宇,齐建东,何以

(北京林业大学信息学院,北京100083)

收稿日期:2016-01-14 修回日期:2016-05-17 出版日期:2017-08-25 发布日期:2017-08-25

A topology control algorithm in wireless

sensor networks based on fuzzy control

ZHANG Qiang-yu,QI Jian-dong,HE Yi

(College of Information,Beijing Forestry University,Beijing100083,China)

Received:2016-01-14 Revised:2016-05-17 Online:2017-08-25 Published:2017-08-25

摘要/Abstract

摘要：

在无线传感器网络乃至无线网络邻域中，拓扑控制一直是研究热点之一，是无线传感器网络中一种重要的能量节省技术。当前已有很多能量高效的拓扑控制算法，它们试图寻求一个合适的节点发射功率或者一个良好的网络拓扑结构，实际应用中两者往往都需要考虑。提出一种新的拓扑控制方法——HFLTC，该方法基于模糊控制和链路质量评估模型优化进行功率控制,并引入XTC算法思想成链。仿真结果表明，这种把拓扑结构和功率控制结合考虑的方法，更节省网络的平均能耗，提高了整个网络的生命周期。

关键词: 拓扑控制, 模糊逻辑, XTC, 链路质量, 功率控制

Abstract:

In wireless sensor networks and even wireless networks, topology control is a research hotspot. Nowadays, many topology control algorithms claim to be energy efficient, which try to find either appropriate transmit power or good network topology. However, in practice, the two aspects both should be considered. We propose a novel topology control method called hybrid fuzzy-logic topology control (HFLTC) which introduces the idea of XTC to build links. It is based on the fuzzy control and an optimized link quality evaluation model to achieve power control. Simulation results show that the method that combines topology and power control together can save more average energy consumption of networks and extend the entire network life cycle.

Key words: topology control, fuzzy logic, XTC, link quality, power control

张强宇,齐建东,何以. 一种基于模糊控制的无线传感器网络拓扑控制算法[J]. 计算机工程与科学.

ZHANG Qiang-yu,QI Jian-dong,HE Yi.

A topology control algorithm in wireless

sensor networks based on fuzzy control

[J]. Computer Engineering & Science.

[1]	陈阳, 王涛. 离散型和连续型改进Karnik-Mendel算法在高阶模糊系统降型中的关系研究[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(11): 2027-2034.
[2]	魏连锁, 陈齐齐, 韩建, 苏扬. 一种基于区域分裂与合并的势博弈网络拓扑控制算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(11): 2063-2068.
[3]	陈阳, 王涛. 广义二型模糊逻辑系统降型及其采样离散Nie-Tan算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(05): 936-943.
[4]	李艺辉, 刘作军, 李洁. 基于模糊逻辑NSGA-Ⅲ的开关磁阻发电机多目标优化算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(03): 542-550.
[5]	陈阳, 王涛. 基于二分搜索改进Karnik-Mendel算法的广义二型模糊逻辑系统降型[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(08): 1448-1453.
[6]	陈阳, 王涛. 区间二型模糊逻辑系统质心降型及加权Nie-Tan算法[J]. 计算机工程与科学, 2020, 42(04): 733-740.
[7]	刘辉1,2,3，宋家旺1,2，代云霞1,2，朱彬欣1,2. 异构网络中基于用户划分的资源分配与功率控制方案[J]. 计算机工程与科学, 2019, 41(08): 1398-1405.
[8]	张和杰,马维华. 基于贴近度等级的链路质量评估方法[J]. 计算机工程与科学, 2018, 40(11): 1991-1999.
[9]	孙佩歆. 无线传感器网络中干扰最小化问题的后悔贪心算法[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(12): 2217-2223.
[10]	袁红娟1,2,马艳芳3,潘海玉1,2. 模糊交互时态逻辑的模型检测[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(12): 2290-2296.
[11]	林雪松1，杨万清1，夏元斗1，程松2. 基于认知的智能电网家域接入控制网络非合作博弈功率控制算法比较研究[J]. 计算机工程与科学, 2016, 38(12): 2529-2535.
[12]	王东，邓好. 优化目标可变的容错三维拓扑控制算法[J]. J4, 2014, 36(05): 842-848.
[13]	陈苏蓉,朱晓辉. 基于模糊逻辑的K-means算法研究[J]. J4, 2012, 34(12): 155-159.
[14]	覃毅芳，林涛，唐晖. 基于模糊逻辑的资源感知P2P重叠网及其应用研究[J]. J4, 2011, 33(8): 27-32.
[15]	余文利1,方建文2,廖建平1. 一种新的基于模糊C均值算法的模糊时间序列确定性预测模型[J]. J4, 2010, 32(7): 112-116.