基于蟻群優(yōu)化策略的WSN路由研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)應(yīng)用的普及化，歸功于無線通信、傳感器、計(jì)算機(jī)等一系列技術(shù)的高速發(fā)展。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有能量有限、工作環(huán)境惡劣、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟鬃?、?shù)據(jù)相關(guān)性較大等特點(diǎn)，與MAC層協(xié)議一樣，不能直接使用比較成熟的其它網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要為其單獨(dú)設(shè)計(jì)合適的路由算法來平衡各種不利因素所帶來的性能影響，因此無線傳感器的路由算法的研究就成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)問題。
　　 本文

2、詳細(xì)探討了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型路由協(xié)議，并對(duì)聚類算法和蟻群算法進(jìn)行研究和分析，針對(duì)現(xiàn)有聚類算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中所存在的缺陷，提出了一種基于蟻群聚類策略的分簇路由算法。該算法運(yùn)用改進(jìn)的蟻群聚類算法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行非均勻分簇，利用蟻群的信息素反饋機(jī)制來優(yōu)化聚類的收斂速度，從而可以對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)分簇，再根據(jù)能耗和與聚類質(zhì)心的距離來選取簇頭。同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)路徑效用函數(shù)，該函數(shù)兼顧了傳輸路徑上的各節(jié)點(diǎn)剩余能量和全網(wǎng)的總能耗，通過該函

3、數(shù)的計(jì)算來選取剩余能量較多的簇頭作為下一跳，形成以匯聚節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的多跳路由。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該算法與LEACH算法和改進(jìn)粒子群聚類的分簇算法比較，將減少遠(yuǎn)離匯聚節(jié)點(diǎn)簇頭能量的消耗，有效地均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期。
　　 針對(duì)LEACH算法的通信代價(jià)過大和EEUC算法簇頭能量消耗過快的缺陷，本文提出了一種基于蟻群優(yōu)化的分簇路由算法。該算法通過廣播計(jì)時(shí)的方式來競(jìng)選簇頭，進(jìn)行非均勻分簇，該廣播計(jì)時(shí)中兼顧了節(jié)點(diǎn)的剩余能量，以均衡節(jié)