PSO結(jié)合SA優(yōu)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議＊

楊建輝， 吳 聰

（1.周口師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，河南 周口466001；2.周口師范學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河南 周口466001）

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由多個靜態(tài)傳感器組成，通過無線介質(zhì)連接，執(zhí)行物理世界的分布式感知［1］.WSN中傳感器節(jié)點容易部署，但其功率和帶寬資源比較稀缺，所以在設(shè)計WSN的運作協(xié)議時，需要考慮這些因素［2］.將網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成分簇結(jié)構(gòu)是延長網(wǎng)絡(luò)壽命的有效方法之一［3］.目前典型的用于延長網(wǎng)絡(luò)壽命的分簇協(xié)議為：低功耗自適應(yīng)分層分簇（LEACH）協(xié)議，然而該協(xié)議也存在很多缺點.對此，［4］提出一種能量感知的LEACH協(xié)議：LEACH－EP，該協(xié)議中，具有較多能量的節(jié)點有更多機會成為簇頭（CH），并根據(jù)期望節(jié)點成為CH的百分比、當(dāng)前剩余能量和上一輪所有CHs的平均剩余能量來計算能量閾值，該協(xié)議比LEACH提高了33%的網(wǎng)絡(luò)壽命.為了優(yōu)化傳統(tǒng)LEACH構(gòu)建的簇頭表，獲得最佳分簇方案，基于群智能的方法已經(jīng)應(yīng)用到WSN中.［5］提出一種使用遺傳算法（GA）對WSN進行優(yōu)化，利用LEACH算法構(gòu)建初始簇頭表，使用GA進行高效搜索找到近似最優(yōu)解，以此來提高 WSN的壽命，然而其容易陷入局部最優(yōu)解.［6］根據(jù)剩余能量、節(jié)點連通度以及當(dāng)選CH的總時間進行簇頭選舉，并利用模擬退火（SA）算法來優(yōu)化調(diào)整所有節(jié)點，直到所有聚類的能耗趨近均衡.然而，SA進行全局搜索的時間較長.

本文提出一種融合粒子群優(yōu)化（PSO）和模擬退火（SA）優(yōu)化的WSN分簇協(xié)議，綜合考慮多項節(jié)點因素來進行分簇，并通過提出的PSO－SA算法對多項參數(shù)進行優(yōu)化，自適應(yīng)調(diào)……