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《基于QEA優(yōu)化的WSNs簇間路由策略.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、54傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第2期基于QEA優(yōu)化的WSNs簇間路由策略余成波,趙西超,楊佳,田引黎,晏紹奎,代琪怡(重慶理工大學(xué)遠(yuǎn)程測(cè)試與控制技術(shù)研究所,重慶400054)摘要:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)路由協(xié)議中采用多跳通信方式在一定程度上解決了單跳方式下簇頭節(jié)點(diǎn)過早失能的問題,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性,提高網(wǎng)絡(luò)能量的利用效率。但多跳方式使距離基站較近的簇頭節(jié)點(diǎn)由于承擔(dān)了大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù),從而造成其過早死亡,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空洞,縮短了生存周期。針對(duì)以上問題,提出基于量子進(jìn)化算法(QEA
2、)優(yōu)化的分簇路由策略,通過QEA的多樣性、快速收斂性、全局搜索能力強(qiáng)等特點(diǎn),進(jìn)行簇間路由的優(yōu)化,從而有效均衡了簇頭節(jié)點(diǎn)問的能耗。仿真結(jié)果表明:與經(jīng)典LEACH協(xié)議和EEUC協(xié)議相比,基于QEA優(yōu)化的簇問路由策略可以有效均衡簇頭節(jié)點(diǎn)間能耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期。關(guān)鍵詞:量子進(jìn)化算法;無線傳感器網(wǎng)絡(luò);能量均衡中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-9787(2014)02-0054--03WSNsroutingstrategybetweenclustersbasedonQEAoptimizationYUCheng—bo,ZHAOXi-chao,YANGJ
3、ia,TIANYin-li,YANShao—kui,DAIQi—yi(RemoteTestandControlInstitute,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China)Abstract:Byusingmulti—hopcommunicationmode,wirelesssensornetworks(WSNs)routingprotocol,toacertainextent,solvestheproblemofprematuredisabilityofclusterheadnodesatsing
4、le—hopmode,enhancesthestabilityofnetworkcommunication,andimprovesenergyefficiencyofthenetwork.However,bythemulti—hopmode,clusterheadnodesclosetobasestationworkonalotofdataforwarding,leadingtotheirprematuredeath,networkempty,shorteningthelifecycle.Aimingatthisproblem,proposesoptimized
5、clusteringroutingstrategybasedonquantumevolutionaryalgorithm(QEA),throughdiversitiesofQEA,rapidconvergence,globalsearchability,andSOon,soastooptimizesinter—clusterrouting,furthermorebalanceseffectivelytheenergyconsumptionamongclusterheadnodes.Simulationresultsshowthatcomparedwithclas
6、sicLEACHandEEUCprotocol,optimizedclusteringroutingstrategybasedonQEAcanbalancetheclusterheadnodeenergyconsumptionandprolongthenetworklifetimeeffectively.Keywords:quantumevolutionaryalgorithm(QEA);wirelesssensornetworks(WSNs);energybalance0引言題。因此,合理選擇跳數(shù)和跳選簇頭,可以均衡簇頭節(jié)點(diǎn)能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesss
7、ensornetworks,WSNs)由于量,避免“熱點(diǎn)”問題,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期。節(jié)點(diǎn)能量有限且無法補(bǔ)充,因此,如何高效率地利用傳感器量子進(jìn)化算法(quantumevolutionaryalgorithm,QEA)節(jié)點(diǎn)的能量是WSNs中一個(gè)重要問題。傳統(tǒng)的單跳通信容是由量子理論和進(jìn)化算法(EA)不斷融合而發(fā)展出來的一易造成節(jié)點(diǎn)過早死亡,出現(xiàn)“局部空洞”,縮短網(wǎng)絡(luò)生存周種新型優(yōu)化算法,它基于量子計(jì)算的概念和理論,采用量子期等問題;多跳通信方式可減少通信距離,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定比特編碼染色體,使一個(gè)染色體可以表示多個(gè)狀態(tài)的信息;性并提高節(jié)點(diǎn)能量利用效率,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期
8、,還能滿足同時(shí)利用量子門