[发明专利]基于蚁群算法的LEACH协议优化方法

摘要

基于蚁群算法的LEACH协议优化方法。无线传感器网络中，随机簇头的选择易造成网络内节点能量损耗不均，缩短网络生命周期，使得网络生存期的后期形成监控盲点，影响网络的整体性能。本发明方法包括Sink节点获取网络拓扑和网络能量；将能量较大的节点作为簇头；簇头完成数据融合，去除冗余数据；人工蚂蚁按转移概率以及环状模型限定的距离相结合的方法寻找下一跳节点；若迭代次数内，相邻3次搜索的路径相同或者到达迭代次数的最大值，则完成搜索。本发明降低能耗，提高网络生命周期方面有更好的性能。

主权项

一种基于蚁群算法的LEACH协议优化方法，其特征是基于蚁群算法的LEACH协议优化方法通过以下步骤实现：步骤一、初始化阶段，Sink节点获取传感器网络的网络拓扑和网络能量，创造簇建立所需的条件；步骤二、根据预先划分的区域建立簇，将能量较大的节点作为簇头，相邻的簇头之间进行信息交流，更新路由表，计算信息度浓度，簇内节点采用单跳的方式与簇头通信；步骤三、簇头完成数据融合，去除冗余数据，减少通讯业务量，建立簇间路由，通过选择下一跳簇头完成簇间路由，将数据发送给Sink节点；步骤四、从簇头节点按搜索角度发出m只人工蚂蚁，每只人工蚂蚁携带包括此节点的剩余能量和ID的数据包，人工蚂蚁分布在搜索角度范围内的边界节点上；步骤五、人工蚂蚁按转移概率以及环状模型限定的距离相结合的方法寻找下一跳节点，当人工蚂蚁到达非汇聚节点且按照规则无法移动时，则回退到前一节点重新搜索，并将已经搜索过的节点放入第k只蚂蚁的禁忌表中；步骤六、人工蚂蚁在1跳内就找到汇聚节点，该人工蚂蚁不再参与以后的搜索；步骤七、人工蚂蚁到达汇聚节点后得到一个路径评价值，然后根据路径评价和信息素浓度更新规则更新路径上的信息素浓度；步骤八、直到当前人工蚂蚁搜索到的节点是汇聚节点时，则完成单次搜索；步骤九，若迭代次数内，相邻3次搜索的路径相同或者到达迭代次数的最大值，则完成搜索。