试论无线传感器网络路由算法的研究

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1、{利n娄：王兰分类q：—卫!!!*Ⅱ代日—!监!!镕‰：——商毒都窟Z廖硕士学位论文论文题日：无线传感器网络路由算法的研究学生姓名学号指导教师学科々业研究方向论文提交日期陈春玲副教授生兰!!鏊堑．皇些丝软件技术及其在通信中的应用南京邮电人学硕士研究生学位论文摘要无线传感器网络与其他通信网络有着截然不同的特点。针对无线传感器网络的特点和用途，开发专用的路由协议已经成为当前无线传感器网络领域急待解决的问题。论文利用蚁群算法简单、局部工作等特点，结合传感器网络的特征，分析研究了基于蚁群算法的WSN路由算法。该算法与定向

2、扩散算法的过程类似，首先Sink节点进行兴趣广播，各个节点获取到达Sink节点的最小高度以及邻居列表，网络中的传感器节点采集到数据后则根据邻居列表中邻居的高度和链路上的信息素浓度以一定的概率进行数据转发，随后更新该转发路径上的信息素浓度，当数据到达Sink节点之后，则进行全局信息素的更新。实验表明，该算法能快速收敛于最短路径，但是最优路径上有大量蚂蚁通过，在非最优路径上蚂蚁数量很少，这样会使得节点能量消耗不平衡，影响整个网络的生命周期。论文对基本WSN路由算法的能量模块进行了改进，节点在选择下一跳邻居节点的时将节

3、点的剩余能量也作为选择因素。并且在节点能量低于某个阈值的时候，则将邻居表中该节点的信息素浓度设为O，使该节点不可达。另外，为了防止算法过早出现停滞现象，信息素浓度最大值设为不超过某一临界值。实验表明改进算法中各条路径上的蚂蚁分布以及信息素浓度分布相对均衡。关键词：无线传感器网络，蚁群算法；路由算法；信息素；能量消耗；生命周期南京邮电火学硕士研究生学位论文ABSTRACTABSTRACTWirelesssensornetwork(WSN)iscompletelydifferentfromothernetworks．

4、RecentlyitisemergenttodevelopspecialroutingprotocolonthebasisofthetraitandapplicationofWSN．AccordingtothecharacteristicofAntColonyOptimization(ACO)algorithmandWSN，thisarticleanalyzesandinvestigatestheWSNroutingprotocolbasedontheACOAlgorithm．Theprocessofthisal

5、gorithmissimilartoDirectedDiffusion(DD)algorithm．Inroutediscoveryphase，aninterestpacketisbroadcastthroughthenetwork．EachnodecangetthesmallesthopsfromtheSinknodetoitselfandthelistofitsneighbors．Ifanodehastherightdatatosend，thepacketitcollectswillchoosethenexth

6、opwithprobability,whichiscomputedonthebasisoftheheightandthepheromoneoftheneighbor．Thenthepheromoneonthetransmissionlinkwillbeupdated．WhenthedatahasbeentransmittedtotheSinknode，thepheromonewillbeupdatedglobally．Theresultsofthesimulationshowthatthealgorithmcan

7、beattheconvergenceoftheshortestpathinashorttime．Whereas，therearelotsofantsonthebestpathwhilefewontheotherpaths，whichwillcausetheunbalancedenergyconsumptionofallthenodesandinfluencethelifetimeofthenetwork．Thethesismakesanadvancetotheenergymodule，whichmakesther

8、emainingnodeenergyasafactoroftheprobabilitytochoosenexthop．AndaRenergythresholdforeachnodeissetinalgorithmtopreventsomenodeloss．Ontheotherhand，thepheromoneofthenodehasthemaximumthresholdt