WSN中基于離散人工魚群的分簇拓撲優化算法

閻新芳，張曉丹，嚴晶晶，馮 巖

(鄭州大學 信息工程學院，河南 鄭州 450001)

WSN中基于離散人工魚群的分簇拓撲優化算法

閻新芳，張曉丹，嚴晶晶，馮 巖

(鄭州大學 信息工程學院，河南 鄭州 450001)

針對無線傳感器網絡中的HCAGG未綜合考慮鄰居節點的距離和能量分布，離簇首節點較遠而能量較少的節點易成為盲節點的問題，提出一種分級簇算法.該算法引入新的綜合權值計算方式，利用離散人工魚群算法快速遍歷到滿足成員節點距其越遠能量越多，反之越少的新簇頭，降低了盲節點出現的概率.仿真結果表明，該算法有助于均衡節點能量，能有效延長網絡生存期.

WSN；分簇拓撲優化；離散人工魚群；HCAGG；均衡節點能量

0 引言

無線傳感器網絡(wireless sensor network, WSN)是由大量傳感器節點通過自組織方式構成的無線網絡.節點一次性播灑后，能量通常不可再生.因此，降低網絡能量消耗，延長網絡生存期，成為WSN路由協議的首要設計目標[1-2].分簇路由功耗低，易于維護擴展，已成為WSN路由協議的研究熱點[3-4].而分簇拓撲結構[5-7]的設計是分簇路由的關鍵.在分簇拓撲結構設計中，簇頭節點的選舉對降低網絡能量消耗，延長網絡生存期起著至關重要的作用.

文獻[8]提出一種基于梯度的有網關的分簇拓撲算法(hierarchical clustering algorithm based on gradient with gateway，HCAGG)，該算法引入剩余能量和到鄰居節點的平均距離構造權值并引入自適應系數動態調節二者所占比重.但是未考慮鄰居節點能量與到簇頭節點距離的關系，使簇內遠離簇頭節點而能量較低……