基于人工蜂群算法的節(jié)能分簇協(xié)議.pdf

1、在當(dāng)今社會，隨著移動計算和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信被越來越多的應(yīng)用到了移動設(shè)備之間，比如移動學(xué)習(xí)、移動自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)等等，極大的方便了人們的生活，提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。
　　但是，對于這些電池驅(qū)動的設(shè)備比如智能手機，平板電腦和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點而言，能量消耗是網(wǎng)絡(luò)通信中不得不考慮的一個重要指標(biāo)，直接影響了移動設(shè)備的通信質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)壽命。特別是隨著近些年來，移動設(shè)備的屏幕尺寸、CPU處理速度、存儲和通信能力在逐

2、年提高，但電池電量的發(fā)展速度卻異常緩慢，成為移動設(shè)備在能量密集型網(wǎng)絡(luò)場景應(yīng)用的瓶頸，一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所帶來的用戶體驗。
　　本文主要針對由能量有限的移動設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景，提出了一個生物啟發(fā)式的節(jié)能網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議，協(xié)議主要包括三個部分:首先是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中移動節(jié)點的分布情況和移動速度，初步估計出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎聭?yīng)該劃分的簇的個數(shù);其次，在考慮移動應(yīng)用場景特有的一些因素比如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的剩余能量、節(jié)點的移動速度、節(jié)點的通信半徑和到服

3、務(wù)器之間的通信距離等因素下，根據(jù)人工蜂群算法和估計出的簇數(shù)目，選擇出最優(yōu)的簇頭以使得網(wǎng)絡(luò)中孤立節(jié)點數(shù)目最少;為了防止分簇之后由于節(jié)點移動或簇頭能量耗盡而導(dǎo)致的簇結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，所提出的節(jié)能分簇協(xié)議還包括兩個具體的簇維護機制，最大限度地維護簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
　　本文還針對所提出的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能分簇協(xié)議在多個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景、多種不同的實驗條件下進行了仿真實驗，性能評估結(jié)果表明該分簇協(xié)議能夠在網(wǎng)絡(luò)通信當(dāng)中有效的節(jié)省單個節(jié)點的通信能耗，并通過平衡所有節(jié)