采用免疫遗传的无线传感器网络波束成形机制

doi:10.13190/jbupt.201301.77.qinzhch

北京邮电大学学报 ›› 2013, Vol. 36 ›› Issue (1): 77-81.doi: 10.13190/jbupt.201301.77.qinzhch

采用免疫遗传的无线传感器网络波束成形机制

秦智超,周正,赵小川

泛网无线通信教育部重点实验室(北京邮电大学), 北京 100876

收稿日期:2012-07-17 修回日期:2012-09-04 出版日期:2013-02-28 发布日期:2013-01-19
通讯作者: 秦智超 E-mail:qinzhichao@bupt.edu.cn
作者简介:秦智超（1981-），男，博士生，Email：qinzhichao@bupt.edu.cn 周正（1945-），男，教授，博士生导师
基金资助:
国家科技重大专项项目（2009zx03006-009）；国家自然科学基金项目（60902046）;韩国知识经济部仁荷大学ITRC基金项目(NIPA-2011-C1090-1111-0007)

Beamforming Scheme Based on Immune Genetic Algorithm for Wireless Sensor Networks

QIN Zhi-chao, ZHOU Zheng, ZHAO Xiao-chuan

Key Laboratory of Universal Wireless Communications (Beijing University of Posts and Telecommunications), Ministry of Education, Beijing 100876, China

Received:2012-07-17 Revised:2012-09-04 Online:2013-02-28 Published:2013-01-19
Contact: Zhi-Chao QIN E-mail:qinzhichao@bupt.edu.cn
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摘要/Abstract

摘要：

针对无线传感器网络中单个节点能量和通信距离有限的特点,提出了一种基于免疫遗传的波束成形机制.首先分析了存在相位差的情况下的节点发射系数和选取节点数对系统能耗的影响;然后根据节点的剩余能量和相位结合旋转因子来循环选择参与发射的节点,并引入免疫遗传算法对各节点的发射系数进行调整.理论分析和仿真结果表明,该机制有效均衡了节点间的能耗,延长了网络寿命.

关键词: 无线传感器网络, 波束成形, 能量均衡

Abstract:

Considering the limitation of communication capacity and energy for nodes in wireless sensor networks, a beamforming scheme based on immune genetic algorithm is proposed. First,the impact of the transmission coefficients and the number of selected nodes whose arrival phase have difference on the network energy consumption is analyzed. Then,the nodes participating in transmission are selected according to their residual energy and arrival phase combined with rotated factor and their transmission coefficients are adjusted using immune genetic algorithm. Simulation shows that the energy consumption among the nodes can be balanced and the network lifetime can be prolonged effectively.

Key words: wireless sensor networks, beamforming, energy balance

中图分类号:

TN393

秦智超周正赵小川. 采用免疫遗传的无线传感器网络波束成形机制[J]. 北京邮电大学学报, 2013, 36(1): 77-81.

QIN Zhi-chao, ZHOU Zheng, ZHAO Xiao-chuan. Beamforming Scheme Based on Immune Genetic Algorithm for Wireless Sensor Networks[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2013, 36(1): 77-81.

[1]	余修武商亚东刘永. 临时优劣重心反向融变的麻雀优化 WSN 定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2023, 46(1): 90-96.
[2]	郑凤杨立. 基于PSO算法的RIS-MIMO联合波束成形方案[J]. 北京邮电大学学报, 2022, 45(5): 23-29.
[3]	余修武, 秦晓坤, 刘永. 基于萤火虫算法优化FCM的WSN路由算法[J]. 北京邮电大学学报, 2022, 45(2): 50-56.
[4]	余修武, 黄露平, 刘永, 余昊, 李佩. 遗传-禁忌搜索优化的三维DV-Hop定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2021, 44(4): 75-81.
[5]	刘琳岚, 肖庭忠, 夏扬, 舒坚. 基于超限快速决策树的链路质量评估[J]. 北京邮电大学学报, 2021, 44(3): 125-130.
[6]	郝万明, 姚壮, 孙钢灿, 朱政宇, 周一青. 一种优化基站服务状态的C-RAN联合波束设计[J]. 北京邮电大学学报, 2021, 44(3): 41-46.
[7]	汪萧萧, 淡振雷, 顾晨伟, 朱卫平, 林敏. 多天线无人机通信系统中的安全波束成形方案[J]. 北京邮电大学学报, 2020, 43(6): 103-109.
[8]	余修武, 李莹, 刘永, 肖人榕, 余昊. 基于映射曲线的自适应莱维鲸鱼无线定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2020, 43(5): 125-129,136.
[9]	余修武, 张可, 刘永. 基于罚函数与水波优化的WSN定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2020, 43(4): 106-112.
[10]	陈佩佩, 李陶深, 葛志辉, 方兴. 全双工能量受限中继网络的安全波束成形设计[J]. 北京邮电大学学报, 2020, 43(2): 59-65,79.
[11]	胡中栋, 王俊岭, 王振东, 曾珽. 山区复杂地形的无线传感器网络节点定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2019, 42(5): 113-118.
[12]	潘蕾娜, 陶洋, 许湘扬, 王进. 基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议[J]. 北京邮电大学学报, 2019, 42(3): 29-36.
[13]	钱开国, 卜春芬, 王玉见, 申时凯. 基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2019, 42(3): 98-105.
[14]	马峻岩, 张特, 王瑾. 基于任务转移概率的感知节点异常运行状态检测方法[J]. 北京邮电大学学报, 2019, 42(3): 37-42.
[15]	余修武, 肖人榕, 刘永, 郭倩, 余昊. 基于秩滤波和裴波那契树的信号强度定位算法[J]. 北京邮电大学学报, 2019, 42(2): 7-12.

采用免疫遗传的无线传感器网络波束成形机制

Beamforming Scheme Based on Immune Genetic Algorithm for Wireless Sensor Networks

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