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《基于蚁群算法的非均匀分簇水声传感网能量优化路由研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于蚁群算法的非均匀分簇水声传感网能量优化路由研究王磊乔莉齐俊艳刘志中河南理工大学计算机科学与技术学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室摘要：针对现有的水声传感网非均匀分簇路由协议在成簇和簇间数据转发阶段能量消耗过大的问题，设计一种非均等成簇及簇间路由耗能优化的解决方法。即对阈值公式的设定考虑了节点所剩能量、到基站间隔和能耗因子几个要素，进而优化选举簇首并考虑节点入簇权值，有效均衡节点能量耗损;在簇间数据转发阶段引入改进的蚁群算法，在启发函数中考虑了簇节点能量、间距大小及跳数且在信息素浓度中加入所剩
2、能量百分比，从而平衡簇首能耗。通过与经典的LEACH、EEUC和EEMUC算法仿真分析，提出的算法降低了能量耗损，从整体上延长了网络的生存周期。关键词：水声传感网络;网络能耗;信息素浓度;蚁群算法;生存周期;作者简介：王磊（1977-），男，副教授，主要研究方向为网络控制、嵌入式系统、无线传感网络，wang_leiqjy@163.com;作者简介：乔莉（1990-），女，硕士；作者简介：齐俊艳（1978-）,女，副教授；作者简介：刘志中（1981-），男，副教授。基金：国家自然科学基金青年基金项目（613
3、00124）Researchfortheenergyoptimizationroutingprotocolinunderwateracousticsensornetworksusingnon-uniforclusteringtechnologyWANGLeiQIAOLiQIJun-yanLIUZhi—zhongCollegeofcomputerscienceandtechnologyofHenanPolytechnicUniversity;Abstract：Inviewofexcessiveenergyc
4、onsumptionproblemoverclustersettingupandclusterdataforwardingstageintheexistingunderwateracousticsensornetworkusingnon-uniformclusteringroutingprotocol,anon-unifonnclusteringandclusterroutingenergyconsumptionoptimizationsolutionisproposed.Afcwoffactors,in
5、cludingtheresidualenergyofnodes,thedistancebetweenthenodesandbasestation,andtheenergyconsumptionofnodes,areconsideredinthethresholdformula.Basedontheredesignedthresholdformula,tobalancethenodesenergyconsumption,theclusterheadelectionandtheweightswhichthen
6、odesarcorganizedintotheclustersarcoptimized.Duringclusterdataforwardingstage,theimprovedantcolonyalgorithmisused.Theheuristicfunctiondependsonsomeparameters,suchastheclusternodeenergy,spacingsize,andthenumberofhops.Especially,theresidualenergypercentageis
7、consideredforthepheromoneconcentration.BycomparingwiththeclassicalLEACH,EEUC,andEEMUCalgorithms,theproposedalgorithmreducesenergyconsumptionandextendsthenetworklifetime.Keyword：undenvateracousticsensornetwork;energyconsumption;pheromoneconcentration;antco
8、lonyalgorithm;lifetime;1概述水声传感网因其应用前景广阔，受到各国研究学者们的重视11辺。但由于节点能量受限，水下通过声波传输需要消耗更多能量，所以提高能量利用率、延长网络运行时间的能量优化方法是研究重点。对水声传感器网络能量优化方法的研究应结合网络自身特点，当前主要能量优化方法包括物理层数据传输优化，节点部署优化，网络层路由协议优化等。其中，网络层路由协议的优化方法由于具有更高的实用性、健壮性、稳定性、
