[發明專利]基于LEACH-ANT算法的無線傳感器網絡拓撲控制方法

無效

• 申請號: 201010107954.4
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101835277A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 余成波;崔焱喆;王士彬;唐海燕
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.無線傳感器網絡拓撲控制中網絡分簇優化方法，其特征在于，Sink節點向網絡內所有節點發送分簇消息，網絡內所有節點獲知其與Sink節點的跳數、距離，以及鄰居節點的相關信息；Sink節點根據網絡中節點能量均值、節點自身的能量值確定備選簇頭節點，備選簇頭向Sink節點返回競選消息，Sink節點根據節點的跳數信息確定簇頭節點，并進行分簇；針對簇內節點和簇間節點采用不同策略的數據傳送方式，在更新信息素的過程中根據相鄰節點的能量值和鏈路狀態確定信息素更新規則，信息素大且剩余能量大于閾值的簇頭節點作為數據發送節點，其余簇頭節點為數據融合節點；節點將數據發送給本簇對應的數據融合節點，進行數據融合后由本簇數據發送節點發送給Sink節點。

2.根據權利要求1所述的網絡分簇優化方法，其特征在于，Sink節點根據網絡的總能量、節點數計算網絡平均能量值，并將該值向網絡中所有節點廣播，網絡中節點能量值大于平均能量值的節點作為備選簇頭節點。

3.根據權利要求1所述的網絡分簇優化方法，其特征在于，對于簇內數據傳輸，簇頭節點給每個簇內節點分配一個時間片，節點按照時間片的先后順序發送數據給簇頭節點，未到發送時間片的節點處于休眠狀態；對于簇間數據傳輸，采用遵循最優-最差螞蟻原則的蟻群算法尋找一條到Sink節點的最優路徑，通過該最優路徑將數據發送給Sink節點。

4.根據權利要求1所述的網絡分簇優化方法，其特征在于，Sink節點還為每一個簇分配一個簇識別碼，由簇頭節點將簇識別碼轉發給簇內的所有節點，簇內節點根據該簇識別碼識別簇內節點及區別相鄰簇的節點，以此識別本簇對應的數據融合簇頭及數據發送簇頭。

5.根據權利要求3所述的網絡分簇優化方法，其特征在于，所述最優-最差螞蟻原則的蟻群算法具體包括：根據當前循環中每只螞蟻經歷路徑的長度確定最優螞蟻和最差螞蟻，對最差螞蟻和最優螞蟻路徑的路徑信息素軌跡量進行更新，對最優螞蟻進行信息素增強的同時，對最差螞蟻路徑的信息素進行削弱。

6.根據權利要求5所述的網絡分簇優化方法，其特征在于，對最優螞蟻，根據當前循環中的全局最優路徑L_gb，調用公式τ(r，s)←(1-α)·τ(r，s)+α·Δτ(r，s)對節點r到節點s之間的信息素軌跡量τ(γ，s)進行全局更新，其中，對最差螞蟻，根據當前循環中最差螞蟻的路徑長度L_worst，及當前循環中最優螞蟻的路徑長度L_best，調用公式對節點r到節點s之間的信息素軌跡量τ(γ，s)進行全局更新。