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时间:2020-03-27
《一种基于DPSO的无线传感器网络QoS路由算法.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2012年第31卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)123一种基于DPSO的无线传感器网络QoS路由算法何筱,石为人,王小刚,邓仲芬(重庆大学自动化学院,重庆400030)摘要:针对无线传感器网络中不同业务对服务质量(QoS)的不同需求,提出一种基于离散粒子群优化(DPSO)的无线传感器网络QoS路由(DPSO—QR)算法。算法将路由建立过程抽象为多目标优化过程,以节点间通信的传播损耗、时延、带宽、丢包率为优化目标,利用DPSO算法实现多目标优化,为拥有不同QoS需求的网络业务提供满足
2、其特有需求的优化路由。仿真实验表明:与SAR,EQR算法相比,DPSO—QR算法降低了网络平均端到端时延,减小了丢包率,延长了网络寿命。关键词:无线传感器网络;离散粒子群优化算法;多目标优化;服务质量;路由中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1000-9787(2012)04-0123-04ADPSO—basedQoSroutingalgorithmforwirelesssensornetworksHEXiao,SHIWei-ren,WANGXiao·gang,DENGZhong—fen(SchoolofAutomation,Chong
3、qingUniversity,Chongqing400030,China)Abstract:AimingatdifferentQoSrequirementsindifferentservices,aQoSroutingalgorithmbasedondiscreteparticleswarmoptimization(DPSO—QR)forwirelesssensornetworksisproposed.InDPSO·QR,themutingestablishmentprocessisabstractedasmulti—objectiveoptim
4、izationprocess.Thepropagationloss,time—delay,bandwidthandpacketlossratebetweenthecommunicationnodesaretheoptimizationgoals.ThealgorithmcanprovidenetworkserviceswhichhavedifferentQoSrequirementswithoptimizedrouting.ThesimulationresultscomparingwithtypicalQoSroutingalgorithmsho
5、wthatDPSO-QRcaneffectivelyreducetheaverageend·-to-·enddelay,decreasesthepacketloss,andprolongsthenetworkli~time.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);discreteparticleswarmoptimization(DPSO)algorithm;multi—objectiveoptimization;qualityofservice(QoS);routing0引言QoS参数约束的智能算法具有重要意
6、义。随着无线传感器网络的不断快速发展,不同业务对其粒子群优化(PSO)算法是一种源于对鸟群捕食行为网络服务质量(QoS)提出了更高的要求⋯,应用时往往会研究的新型进化计算方法。它通过群体中个体之间的协作对延时,带宽,丢失率,代价等多个性能参数同时提出要求。和信息共享来寻找最优解,具有结构简单、参数调整少、收有序分配路由SAR是第一个面向WSNs提供QoS保敛速度快及易于实现等特点。本文提出的基于离散粒子群证的路由算法。能量感知QoS路由EQR,通过评估链路优化无线传感器网络QoS路由(DPSO—QR)算法,将不同的代价、扩展Dijkstra算法为
7、节点找到符合QoS需求的最小QoS参数定义为不同优化目标,对节点间通信的多个参数代价路径。文献[4]提出一种满足QoS带宽需求的能量最目标进行优化,从而为具有不同QoS需求的业务提供满足优的无线传感器网络路由方案,文献[5]提出一种保证服其特有需求的优化路由,同时,降低网络能耗、延长网络寿务质量的最小能量路由算法。目前提出的QoS路由算法命、提高网络服务质量。大多仅考察个别性能指标,不能全面反映传感器网络的1QoS路由问题的网络模型QoS需求,且需维护路由参数和网络状态信息的开销较大,本文假设WSNs中节点位置固定,通信半径为,且具能量消耗快。所
8、以,相对传统QoS路由算法,设计满足多有唯一ID号,形成无向连通图G=(,E),为网络节点集收稿日期:201l_o7_o2基金项目:国家
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