基于蚁群算法的低能耗LEACH协议分析.pdf

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1、上海理工大学学报第32卷第1期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVO1．32No．12010文章编号：1007—6735{2010}01—0099—04基于蚁群算法的低能耗LEACH协议分析邬春学，肖丽(上海理工大学光电信息与计算机工程学院计算机系，上海200093)摘要：针对无线传感器网络路由协议LDH(低功耗自适应分层路由)算法中簇首与Sink节点直接通信的问题，提出了一种基于蚁群算法的LEACH算法．该算法利用蚁群算法简单易于实现、支持多

2、路径的特点，通过相邻簇首节点间的距离和剩余能量值，在整个网络中建立和更新簇首间的信息素浓度，形成簇首间多跳路由．仿真结果表明，与LEACH算法相比，该算法在能量消耗与延长网络生存周期等方面具有更好的性能．关键词：无线传感器网络；路由协议；LEACH~蚁群算法中图分类号：TP393文献标志码：AAnalysisoflowenergyLEACHprotocolbasedonantalgorithmWUChun-．xue，XIAOLi(SchoolofOptical-ElectricalandComput

3、erEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemoftransmittingtosinknodedirectlyfromcluster—headsinwirelesssensornetworkroutingLEACH(1owenergyadaptiveclusteringhierarchy)algorithm，arouting

4、algorithmbasedonant—colonywasproposed．Thealgorithmtakesadvantageofthecharac-teristicsofantalgorithm，i．e．beingeasytoberealized，andsupportingmulti-pathtobuildclusterrouting，throughexchangingtheinformationofitsdistanceandremainingenergywithitsneigh-borhoo

5、d．Thenthedistanceandremainingenergyoftheneighborhoodwereintegratedinthecom—putationofpheromoneconcentration．TheresultsofsimulationshowthatthealgorithmiSofbetterperformancesinaverageenergydissipation，networklifetimeprolongingandexpansibilityenhan—cingth

6、anLEACH．Keywords：wirelessseniornetwork；routingprotocol；LEACHantalgorithm无线传感器网络¨WSN(wirelesssensornet．量都非常有限，尤其是能量的受限，它决定了网络work)是通过传感器节点感知和收集各种信息，对的设计需要较好的路由协议来实现能量的优化．低其进行分析处理，从而实现远程目标监控．是集信息功耗自适应分层路由算法LEACH(1owenergya—采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系daptivec

7、lusteringhierarchy)是目前比较成熟且常统．由于无线传感器网络节点能量、计算能力和存储用的路由算法，该算法通过节点动态分簇，簇首负责收稿日期：2009—03—03基金项目：国家自然科学基金资助项目(60573142，60874002)；湖北省自然科学基金资助项目(2oo4ABA076)作者简介：邬春学(1964一)，男，教授．E-mail：tyfond@126．com100上海理工大学学报2010年第32卷融合簇内不同成员产生的数据，转发给Sink节点，簇首与簇首之间的通信，减少单个

8、簇首的能量消耗，减少了信息传输的能量消耗，但是簇首采取单跳的延长网络生命周期．方式直接与Sink节点进行通信，与Sink节点通信的节点数目仍然较多．文献[2]针对大规模的网络环2基于蚁群算法的LEACH路由协议境将LEACH算法与组合优化蚁群算法结合，但是该文献并没有具体阐述怎样利用蚁群算法改进该协2．1算法思想议．文献[3]利用蚁群算法来改进LEACH算法分簇蚁群算法[5](antcolonyalgorithm)是受自然界阶段，对算法的路由阶段没有进行改进．本文主要