改进引力搜索算法的分环路由协议

发布时间：2024-12-21 09:42

　　 针对无线传感器网络分簇不合理、路径寻优性能不佳等问题,提出了改进引力搜索算法的分环路由协议(IGSAR).首先对节点覆盖的区域进行分环,并给出各环内每个簇的成员节点数,节点通过记录接收的邻居节点信号个数,达到设定值后宣布成簇,然后在簇内选举簇头;簇间路由采用引力搜索算法寻找最优路径,同时引入动态权重优化搜索算法,以多跳的方式将数据传输到汇聚节点.仿真结果证明:IGSAR协议在簇头能耗的均衡性和节点能量的利用方面均优于EEUC协议、RCANND协议.

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【部分图文】：

图4 存活节点

如图4所示,EEUC协议出现节点失效的轮数最小,说明网络中存在节点因为能耗过大而出现节点过早失效;RCANND协议相对EEUC协议有所提高;而IGSAR协议第一个节点失效的轮数和最后一个节点失效的轮数均比EEUC协议和RUANND协议大,即网络生命周期最长.4.3节点剩余能量

图1 构造簇流程图

式中,di,j2为节点i到簇内邻节点j距离的平方.由簇头选举公式可知,节点剩余能量大、簇内节点向心性小、离汇聚节点近的更容易成为簇头.构造簇的流程图:3.3基于动态权重引力搜索算法

图2 权重系数与适应度值的关系

权重与适应度值的关系图如图2所示:由此构建出动态权重的引力搜索算法如式(20):

图3 簇头能耗方差

随机抽取10轮簇头能耗方差数据如图3所示,由于EEUC协议选择簇头仅考虑节点剩余能量,没有考虑与汇聚节点的距离和簇头节点周围密集度,造成部分簇头节点的成员节点数过大,数据传输距离远,所以该协议的簇头能耗方差较大,且不稳定;RCANND协议采用分环的方法,比EEUC的均衡性好;IG....

本文编号：4018792