无线传感器网络多种群蚁群优化路由算法*

从无线传感器网络自身的特点出发,在蚁群算法的基础上,提出了一种适合该网络的多种群蚁群优化路由算法(MACO)。该算法设计了一个新的能够均衡传输能量消耗和节点剩余能量的蚂蚁前向移动的选择概率模型,并且能得到多条优化路径,使得均衡网络的能量消耗。仿真实验表明,该算法能延长网络的生存时间,并且可以有效地缓解网络拥塞。     

基于蚁群优化的ZigBee传感器网络QoS路由算法

针对ZigBee无线多媒体传感器网络(WMSNs)资源受限的特点,提出一种改进的基于蚁群优化的QoS路由算法AZ-WMSN-QR.其核心思想是通过加权法将通信时延、时延抖动及能量均衡性等QoS指标组合成一个主目标,进而评估链路的QoS主目标值,寻找符合QoS需求的目标值最大的路径,实现服务质量最优.仿真显示,AZ-WMSN-QR算法在多约束QoS路由问题上能实现网络资源优化组合,与基本蚁群路由算法相比,不仅能够减少网络总能耗,还能有效延长网络寿命,更适用于基于ZigBee的WMSNs.     

无线多媒体传感器网络QoS路由算法研究

由于廉价的CMOS摄像头、麦克风的出现,以及对含有丰富信息的图像,视频和音频信息需求导致了无线多媒体传感器网络-(WMSN)的出现.WMSN具有资源有限、可变的信道容量、数据高度冗余等特点,使得WMSN的QoS路由具有极大的挑战性.提出了一种基于Mesh结构的WMSN,并在该结构体系下,提出了一种基于蚁群算法的QoS路由算法.实验研究表明,蚁群算法具有不依赖全局信息的优点,具有应用于WMSN的前景.实验同时表明,决定蚁群算法收敛速度以及会影响传感器网络性能的一些关键参数较难确定,需要进一步研究.     

基于蚁群的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器节点能量、通信能力及计算能力有限等特点,将蚁群算法应用于无线传感器网络,提出一种改进的蚁群路由算法,考虑了节点的能量、距离、通信半径和传输方向等参数.实验结果表明:该算法有效地减少了网络能量消耗、节点死亡数、路由跳数和数据传输的路径长度,延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

无线传感器网络能量均衡的多sink分簇路由算法

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限以及节点能耗不均衡的问题,提出了一种基于能量均衡的多sink分簇路由算法（EBMCR）。该算法在簇头选择阶段,综合考虑了节点的剩余能量级和节点到sink的距离等因素选择簇头节点;在簇间通信过程,采用多跳传输的方式,综合考虑了路径能量消耗、路径最小剩余能量和节点到sink的跳数等因素,选择节点到多个sink的最优路径。仿真结果表明,该算法能够有效地均衡网络能量,延长网络生命周期。     

传感器网络中基于蚁群优化的谣传协议*

谣传协议是传感器网络中基于数据查询的路由协议,它使用随机方式生成路由,形成的数据传输路径不是最优路径,并且可能存在回路。为此,提出一种基于蚁群优化的谣传协议。该协议将蚁群分成查询蚂蚁和事件蚂蚁两个种群。当两个种群的蚂蚁相遇时,则形成查询路径。该协议解决了谣传协议中的回路问题,算法收敛性好,建立完整查询路由的概率比谣传协议的要大,传输数据所需的能量消耗比谣传协议的要少,是一种能量高效的数据查询协议。     

带选择适应性的水下传感器网络分布式路由算法

针对水下传感器网络能量消耗大、延迟时间长、信道利用率低等问题,提出了一种带选择适应性的水下传感器网络分布式路由算法(AS-UWSN).AS-UWSN使数据包成为一种具有以最大阈值为能耗界限的选择性和具有以最大信息素浓度为搜索对象的适应性的蚁群,以当前链路的能量损耗、网络延迟、误包率作为信息素的产生因子,每次迭代时蚁群都会直接搜索最优的节点转发路径,迭代次数少且具有更好的实时性和灵活性.实验仿真结果表明,在水下无线传感器网络的能量优化以及延迟时间控制、信道利用率提升上采用AS-UWSN算法得到了较好的效果.     

一种基于分簇蚁群策略的无线传感器网络路由算法

如何最大化地延长网络的生存时间是无线传感器（WSN）网络研究的核心问题.基于分簇策略,提出一种能量有效的路由算法（EEA）.该算法利用分簇原理减少了参与寻找最优路径的节点数,从而降低了系统的能耗.同时设计一种改进的最优路径评价标准,该标准兼顾了传输路径上各节点的剩余能量和最优路径上总的能量消耗.仿真结果表明,与其他蚁群策略的路由算法（如：基于蚁群算法的路由算法（ARA）和EEAWSN）相比,该算法能在寻找最优路径时避开剩余能量少的节点,使最优路径上各节点的能量呈整体性衰落,从而沿长了网络的寿命.     

蚁群优化算法在WSN路由中的应用研究

介绍了基本蚁群算法的原理和适用范围,总结出了基本蚁群算法在求解最优路径问题时,虽然具有很强的发现较优解的能力,但是存在容易陷入局部最优解和收敛时间过长等问题。考虑到基本蚁群算法在无线传感器网络路由上应用的不足,提出了一种改进后的蚁群算法,并将其应用到传感器网络路由中。该算法不仅在状态转移概率公式中引入罚函数和动态权重因子,而且采用局部信息素更新和全局信息素更新结合的方式更新路径信息,充分考虑到传感器节点与节点间的传输距离,并且充分考虑传感器节点的剩余能量。最后通过仿真实验,得到了基本蚁群算法和改进后的蚁群算法在传感器节点剩余能量和传输数据包时网络延迟的不同曲线,验证了改进后的蚁群算法在无线传感器网络路由选择上的高效性。     

无线传感器网络多级环形分簇节能路由

综合LEACH算法和TEEN算法的缺点,并且考虑到传输距离对能量消耗的影响、网络中各节点的负载均衡、网络具有尽可能大的使用寿命,提出了一种多级环形分簇路由算法（Multi-stage Cluster Based Ring Routing Algorithm）MCBR。算法综合考虑了节点如何合理地分簇、簇头节点合理选择、传输距离对网络能量的影响,提出一种新的路由机制。NS-2模拟仿真实验表明该路由算法有效地延长了网络寿命。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一。基于群智能优化技术的蚁群优化算法被广泛应用于网络路由算法。提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法,能够保持网络的生存时间最长,同时能找到从源节点到基站节点的最短路径;采用的多路数据传输也可提供高效可靠的数据传输,同时考虑节点的能量水平。仿真结果表明:提出的算法延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

依托路由规则的自适应能量优化分簇无线传感器网络路由算法

针对分簇无线传感器网络中节点能量负载不均衡导致簇头在任务较多的情况下过早死亡,以及路由能量损耗较大等问题,提出一种自适应能量优化分簇的路由算法。在簇头选举和竞争半径的计算上通过权衡系数充分考虑了竞选节点的剩余能量与距离情况,延长了簇头的生命周期。以路由规则的形式来制定簇头间转发数据是采用单跳路由还是多跳路由,在保证簇头不会过早死亡的情况下最大化减少路由的能量损耗。实验仿真结果表明,自适应能量优化分簇的路由算法可以延长网络节点的生命周期,减少能量损耗。     

基于蚁群算法的对等网络自适应寻径协议

针对现有的蚁群算法在对等网络寻径中,不能根据访问的对等体状况去自适应克隆转发相应数目的蚂蚁,自适应设置克隆蚂蚁的TTL的问题,给出一种面向对等网络的自适应寻径模型,提出一种基于蚁群算法的对等网络自适应寻径协议AARP,描述蚁群在对等网络中自适应的克隆、寻径过程。分析和仿真实验结果表明,AARP能够以较低的寻径开销、较短的寻径时延,实现较高的寻径效率。     

基于蚁群优化的无线传感器网络能耗均衡路由算法

针对无线传感器网络中节点能量受限的特点,将蚁群优化算法(ACO)应用于无线传感器网络,同时考虑了通信路径长度和节点剩余能量等因素,提出了具有能量意识的无线传感器网络路由算法,从多方面解决了节点间的能耗不均衡问题。该算法在OMNET++平台下仿真结果表明,与Ant-Net、ACRA算法相比在能耗不均衡和传输延迟等方面有了较大改进,实现了全网节点的能耗均衡,有效延长了网络生命期,减小了传输时延。     

一种带侦察子群蚁群算法的无线传感路由协议

针对无线传感器网络（WSNs）路由面临安全威胁和节点能量有限的不足,提出一种基于引入侦察子群的改进蚁群算法（SACO）路由协议。通过改进的蚁群算法构造一条数据传输链,选择其中能量最大节点为簇头,信息通过相邻节点传送。结果显示：该算法兼顾到节点的能量和路径消耗,较标准蚁群算法和贪婪算法具有高效的路由选择功能,能够使网络中节点能量消耗更加均衡,从而延长网络的使用寿命。     

一种业务驱动的多媒体传感器网络路由算法

针对多媒体传感器网络承载业务（视频图像业务、音频业务以及数据业务）的差异性和不同业务对QoS的差异性,基于蚁群算法和混沌理论,抽象业务驱动的QoS路由模型,提出了一种业务驱动的路由算法SDR（Service-Driver Routing）。依据各类业务对QoS的差异性选择相应路由策略,达到充分利用网络资源、提高网络承载业务性能的目标。采用NS2对该算法进行实验仿真,实验结果表明,与其他路由算法相比,该算法可提供区分业务的QoS保障。     

A QoS-aware routing algorithm based on ant-cluster in wireless multimedia sensor networks

QoS-aware routing algorithm is important in wireless multimedia sensor networks. This paper formulates a generalized QoS-aware routing model on the basis of multiple routing metrics and priorities of packets. We first introduce a 2D plain-based routing algorithm IPACR which improves the standard ant colony algorithm by optimizing the initial distribution of artificial pheromone in order to accelerate the algorithm convergence rate. Then a clustering-based routing algorithm ICACR is presented which can be well applied in a large scale network. ICACR is a variation of IPACR because it can be suitable for clustering cases to satisfy the larger scale situations. Both the numerical algorithm performance analysis and simulation of IPACR and ICACR are given. The results show that ICACR outperforms IPACR in terms of both network lifetime and QoS-aware routing metrics in large scale wireless multimedia sensor networks. Moreover, the simulation based on the real video traces shows that by extending the multi-path to ICACR for different priorities of video frames better performance can be achieved.     

基于多层立方体簇结构的3D-Ad hoc网络路由算法

针对三维Ad hoc网络拓扑结构复杂和节点随机移动导致寻路困难的问题,提出了基于多层立方体簇结构的路由算法。借助节点的位置信息构建多层立方体,成簇过程简便并且扩展性强;由于节点随机移动,引入了簇重构机制。利用多层立方体簇进行拓扑转化及簇间通信编号。簇间通信编号能够提供到达地址的相关路径信息,有效简化了路由过程。仿真分析表明,提出的策略正确可行,达到了简化三维Ad hoc网络拓扑、正确路由的目的。     

基于改进蚁群优化算法的无线传感器网络路由研究

无线传感器网络为能量受限系统,为了促使网络节点能量消耗相对均衡,将蚁群优化(ACO)算法应用于无线传感器网络的路由选择,提出一种基于能量均衡的无线传感器网络路由算法。该算法将节点能量作为转移概率规则启发因子,通过计算转移概率和适应度值找到最优路径。仿真结果表明:该算法可以显著减低网络总能耗,从而延长无线传感器网络的生命周期。     

响应式簇结构的无线传感器网络路由算法

在无线传感器网络路由协议中利用分簇技术可以提高网络的存活时间。提出了一种基于响应式的簇结构路由算法（RCSA）。该算法的思想是应用节点间局部信息快速选举簇头,簇头之间以多跳的通信方式传输数据到汇聚节点,且不需要预先得知节点自身及其他节点的位置信息,大大节约了节点的能量消耗。仿真结果表明该路由算法有效地平衡了节点间的能量消耗,延长了网络的生存周期。