基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法

计算机应用 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (12): 3410-3414.

• 2013年全国开放式分布与并行计算学术年会（DPCS2013）论文 • 上一篇下一篇

基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法

缪聪聪¹,陈庆奎¹,²,曹剑炜¹,章刚¹

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093；
2. 上海市现代光学系统重点实验室(上海理工大学)，上海 200903

收稿日期:2013-07-22 发布日期:2013-12-31 出版日期:2013-12-01
通讯作者: 陈庆奎
作者简介:缪聪聪(1987-),女,浙江瑞安人,硕士研究生,主要研究方向:物联网、无线传感器网络;
陈庆奎(1966-),男,上海人,教授,博士生导师,博士,CCF会员,主要研究方向:网络计算、并行理论与并行数据库、计算机机群、无线传感网;
曹剑炜(1979-),男,上海人,博士研究生,主要研究方向:物联网;
章刚(1981-),男,上海人,博士研究生,主要研究方向:物联网。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目;教育部博士学科点专项科研博导基金项目;上海教委创新基金重点项目;上海信息技术领域重点科技攻关计划基金资助项目;上海市教育科学研究项目;上海市一流学科项目

Energy balanced uneven clustering algorithm based on ant colony for wireless sensor network

MIAO Congcong,CHEN Qingkui,CAO Jianwei,ZHANG Gang

Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System (University of Shanghai for Science and Technology), Shanghai 200093,China

Received:2013-07-22 Online:2013-12-31 Published:2013-12-01
Contact: CHEN Qingkui

摘要/Abstract

摘要： 无线传感器网络(WSN)路由中，节点未充分考虑路径剩余能量及链路状况进行的路由会造成网络中部分节点网络寿命减少，严重影响网络的生存时间。为此，将蚁群优化算法与非均匀分簇路由算法相结合，提出一种基于蚁群优化算法的无线传感器非均匀分簇路由算法。该算法首先利用考虑节点能量的优化非均匀分簇方法对节点进行分簇，然后以需要传输数据的节点为源节点，汇聚节点为目标节点，利用蚁群优化算法进行多路径搜索，搜索过程充分考虑了路径传输能耗、路径最小剩余能量、传输距离和跳数、所选链路的时延和带宽等因素，最后选出满足条件的多条最优路径，完成源目的节点间的信息传输。实验表明，该算法充分考虑路径传输能耗和路径最小剩余能量、传输跳数及传输距离，能有效延长无线传感器网络的生存期。

关键词: 蚁群算法, 能量均衡, 非均匀分簇, 无线传感器网络, 路由算法

Abstract: In the Wireless Sensor Network (WSN) routing, if the node does not fully consider the path node residual energy and link status of the route, some nodes will be dead early, hence the lifetime of the network will be shorten seriously. To resolve this problem, a uneven clustering routing algorithm for wireless sensor network was proposed based on ant colony optimization algorithm. Firstly, the method clustered nodes using uneven clustering algorithm which considered the node energy. Then considering the node need to transmit data as source node, the sink node as destination node, ant colony optimization algorithm was used to do multipath searching, and the searching process fully considered the factors such as transmission energy consumption, path minimum residual energy, transmission distance and transmission hops, time delay and bandwidth of selected link. Several optimal paths that met the conditions were given to complete the information transmission between source and the destination nodes at last. The experimental results show that the lifetime of WSN can be effectively prolonged while fully considering the path transmission energy consumption, path minimum residual energy and transmission hops.

Key words: Ant Colony Algorithm (ACA), energy balance, uneven clustering, Wireless Sensor Network (WSN), routing algorithm

中图分类号:

TP393

缪聪聪陈庆奎曹剑炜章刚. 基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法[J]. 计算机应用, 2013, 33(12): 3410-3414.

MIAO Congcong CHEN Qingkui CAO Jianwei ZHANG Gang. Energy balanced uneven clustering algorithm based on ant colony for wireless sensor network[J]. Journal of Computer Applications, 2013, 33(12): 3410-3414.

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基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法

Energy balanced uneven clustering algorithm based on ant colony for wireless sensor network

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