廖福保，张文梅

(1.广东农工商职业技术学院 计算机系，广州 510507; 2.广东农工商职业技术学院 机电系，广州 510507)

改进的基于蚁群算法的非均匀分簇路由协议

廖福保1，张文梅2

(1.广东农工商职业技术学院 计算机系，广州 510507; 2.广东农工商职业技术学院 机电系，广州 510507)

针对无线传感器网络中传感器节点随机分布造成能耗不均和“热区”等问题，提出了一种改进的基于蚁群算法的非均匀分簇路由协议；该协议也采用“轮”方式运行，每轮簇首选举开始阶段，根据节点剩余能量、节点密度，结合节点到Sink节点的距离来构造不均匀的竞选半径，每个节点根据竞选半径范围内邻居节点计算剩余能量比及距离偏差平均值，从而计算出其簇首竞争等待时间，采用时间等候簇首竞选机制来选举出簇首，平衡簇内的通信能耗；数据传输阶段，考虑剩余能量、通信能耗、链路质量、传输时延等因素，采用改进的蚁群算法构造最优传输路径，数据传输的同时更新信息素，从而达到自适应、动态优化地建立和维护传输路径；仿真结果表明，该路由协议能有效节约能量和均衡能耗，延长网络生命周期，改善链路质量，减少传输时延。

无线传感器网络；非均匀分簇；蚁群算法；路由协议

0 引言

无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点以自组织方式组成，通常包含大量的传感器节点和一个Sink节点，这些传感器节点用于采集监控区域内的数据，并以无线通信的方式将数据上传给Sink节点，无线传感器网络已被广泛用于军事、环境、医疗健康等领域[1-3]。……