论文部分内容阅读
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)能够通过各类传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。由于无线传感器网络与其它通信网络，有着截然不同的特点，使得关于无线传感器网络的路由研究极具挑战性。因此，近年来提出了许多新的无线传感器网络路由算法。文中对一些路由协议进行了分析、比较，汲取先进的算法思想，提出了基于蚁群算法的无线传感器网络路由的改进算法。
蚁群算法具有快速收敛的优点，将其应用到无线传感器网络中具有重大的意义。但由于其快速收敛于最优路径，导致网络拥塞，减少了网络的生命周期。因此，对蚁群无线传感器网络路由算法进行改进。改进算法通过在整个网络中定期广播类似蚂蚁的报文来建立和更新梯度场，形成和更新各条路径上的信息素，并且将节点的剩余能量融入到信息素中。
为了实现网络节点能量的更均衡消耗，更大的提高网络的生命周期，又引入了多蚁群竞争的机制，提出了AERA算法。该算法中蚁群间的信息素相互影响，多蚁群挥发的信息素与网络节点能量参数共同构成路由控制因子。此算法中，由于蚁群间信息素的相互影响，避免了算法过度收敛，能有效的控制网络拥塞，并使网络节点能量消耗相对均衡，延长整个网络的生命周期。
通过NS仿真环境对蚁群WSN路由改进算法和AERA算法进行仿真测试，证明其可行性。并与蚁群WSN路由算法进行比较，证明改进算法与AERA算法达到了高效路由与能量消耗的较优权衡。