基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過相互協(xié)作將監(jiān)測到的信息傳送至基站進(jìn)行處理。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的計算能力、存儲能力以及自身的能量都十分有限,因此如何設(shè)計出高效、節(jié)能、符合應(yīng)用要求的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,是一個值得研究的課題。
　　本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及應(yīng)用;其次對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)敘述;之后回顧了蟻群算法,闡述了它在無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中的應(yīng)用。

2、在深入研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以及蟻群算法基本原理的基礎(chǔ)上,針對目前基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中并未考慮到通信鏈路的可靠性問題,導(dǎo)致這些路由協(xié)議不能很好地應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中,且考慮到鏈路質(zhì)量的優(yōu)劣對節(jié)點(diǎn)通信效率以及網(wǎng)絡(luò)能量利用率等均存在一定的影響,為此,本文提出了一種改進(jìn)的基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。在該協(xié)議中,通過將鏈路質(zhì)量指示值歸一化處理后作為鏈路的信道增益融入到蟻群算法的路由選擇機(jī)制當(dāng)中,在概率選擇下一跳時考

3、慮信道增益,使得路由能夠沿著鏈路質(zhì)量好的路徑把數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳送到匯聚節(jié)點(diǎn),提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,減少數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù),從而減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。另外,通過把梯度、節(jié)點(diǎn)剩余能量引入到蟻群算法的信息素濃度形成當(dāng)中,使得根據(jù)信息素濃度大小選擇路徑時,也考慮到了節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)和當(dāng)前能量,這樣能夠均衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,并延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　最后,通過對該協(xié)議和基本蟻群算法路由協(xié)議進(jìn)行模擬仿真對比,結(jié)果表明,改進(jìn)后的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)可靠性、能量有效性以及