基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)

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1、獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得桂林電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期：關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解桂林電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬桂林電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離

2、校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時署名單位仍然為桂林電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后遵守此規(guī)定）本學(xué)位論文屬于保密在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：日期：萬方數(shù)據(jù)導(dǎo)師簽名：日期：摘要摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過相互協(xié)作將監(jiān)測到的信息傳送至基站進(jìn)行處理。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的計算能力、存儲能力以及自身的能量都十分有限，因此如何設(shè)計出高效、節(jié)能、符合應(yīng)用要求的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，是一個

3、值得研究的課題。本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及應(yīng)用；其次對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)敘述；之后回顧了蟻群算法，闡述了它在無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中的應(yīng)用。在深入研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以及蟻群算法基本原理的基礎(chǔ)上，針對目前基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中并未考慮到通信鏈路的可靠性問題，導(dǎo)致這些路由協(xié)議不能很好地應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，且考慮到鏈路質(zhì)量的優(yōu)劣對節(jié)點(diǎn)通信效率以及網(wǎng)絡(luò)能量利用率等均存在一定的影響，為此，本文提出了一種改進(jìn)的基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。在該協(xié)議中，通過將鏈路質(zhì)量指示值歸一化處理后作為鏈路的信道增益融入到蟻群算法的路

4、由選擇機(jī)制當(dāng)中，在概率選擇下一跳時考慮信道增益，使得路由能夠沿著鏈路質(zhì)量好的路徑把數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，減少數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。另外，通過把梯度、節(jié)點(diǎn)剩余能量引入到蟻群算法的信息素濃度形成當(dāng)中，使得根據(jù)信息素濃度大小選擇路徑時，也考慮到了節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)和當(dāng)前能量，這樣能夠均衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，并延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。最后，通過對該協(xié)議和基本蟻群算法路由協(xié)議進(jìn)行模擬仿真對比，結(jié)果表明，改進(jìn)后的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)可靠性、能量有效性以及延長網(wǎng)絡(luò)生命周期等方面都具有良好的性能。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；蟻群算法；路由協(xié)議；鏈路質(zhì)量；信道增益-I-萬方數(shù)據(jù)A

5、bstractAbstractWirelesssensornetworkistheself-organizingsystemwhichiscomposedofalargenumberofmicro-sensornodes.Thenodesinthenetworksenttheinformationtheyhavemonitoredtothebasestationforprocessingthroughmutualcooperation.Sincethecomputingpower,storagecapacityandenergyofthesensornodesareveryl

6、imited,howtodesigntheroutingprotocol,whichishighlyefficient,energysaving,inlinewithapplicationrequirements,isaworthystudyingsubject.Theconceptofwirelesssensornetworks,systemstructure,characteristicsandapplicationsarefirstintroducedinthethesis.Theapplicationofantcolonyalgorithmareelaboratedf

7、ollowingdescribingthewirelesssensornetworkroutingprotocolsindetail.Inthisthesiswedeeplystudythewirelesssensornetworkroutingproblemsandthebasicprincipleofantcolonyalgorithm,andanimprovedantcolonyalgorithm-basedroutingprotocolforwirelesssensornetworkisprop