《面向服務質量最佳化的無線感測器網路資源調度算法研究》是依託東北大學，由紀鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向服務質量最佳化的無線感測器網路資源調度算法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：紀鵬
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過對通信資源調度與控制實現網路服務質量（QoS）整體最佳化是無線感測器網路（WSN）的重要研究課題。但WSN參數體系和套用技術的複雜多樣性對資源最佳化調度提出很高的要求，而現有資源調度策略缺少統一的參考標準和有效實現機制。為此，本項目將QoS參數體系作為研究對象，提出面向套用需求的QoS參數最佳化模型框架，為網路效能最佳化提供約束標準；進而，構建非線性網路效能最大化（NUM）模型，設計網路全局最佳化目標函式，基於拓撲學和非線性規劃理論研究效能約束模型的分散式分解方法，提出跨層參數約束下網路整體最佳化控制方法；基於跨層控制研究結果，提出分散式與集中式相結合的通信資源調度策略，研究基於非合作博弈論的分散式調度算法以及相應的跨層通信協定；此外，為了驗證理論研究的正確性構建仿真實驗平台和測試實驗系統，設計模型與算法的驗證實驗。項目研究為實現WSN工作效能的整體提升提供新的思路，具有一定的學術價值與研究意義。
結題摘要
針對無線感測器網路(WSN)實際套用對通信效能的複雜需求，本項目將網路服務質量整體最佳化作為研究目標，基於跨層最佳化思想開展了一系列理論研究與實驗驗證。首先，針對現有資源調度策略缺少統一參考標準的問題，設計了具有套用針對性的QoS參數體系，並提出了構建面向套用需求的QoS參數最佳化模型框架的方法。進而，構建了非線性網路效能最大化（NUM）模型，提煉出網路全局最佳化目標函式，基於拓撲學和非線性規劃理論對非線性效能約束模型進行了轉化和分散式分解。在此基礎上，研究了分散式與集中式相結合的通信資源調度策略和相應的跨層最佳化協定算法，提出了三維定向感測器網路的最佳化部署與調度機制，實現了WSN資源的跨層最佳化與控制。此外，項目組還構建了仿真實驗平台和測試實驗系統，對項目各項研究的科學性和有效性進行了充分驗證。項目研究所取得的成果為實現WSN工作效能整體提升和實用性技術轉化提供了新的思路，具有一定的學術價值與套用前景。在研究過程中，項目組成員發表SCI/EI論文12篇、申請並公開發明專利1項，在人才培養和學術交流方面也取得了一定的成績，圓滿完成了本項目的預期目標。
