莫文杰，郑 霖

(1.广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(桂林电子科技大学)，广西 桂林 541004；2.桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004)

(*通信作者电子邮箱gwzheng@gmail.com)

优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法

莫文杰1,2，郑 霖1,2*

(1.广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(桂林电子科技大学)，广西 桂林 541004；2.桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004)

(*通信作者电子邮箱gwzheng@gmail.com)

为了缓解无线传感器网络(WSN)中传感器节点分布不均匀、传感器节点感知数据量不同而造成能耗不均衡、“热区”等问题，提出一种优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法(MSPPA)。首先，通过监测区域网格化，在每个网格内分布若干个移动sink候选访问站点，sink在每个网格中选择一个站点停留收集网格中节点数据；然后，分析所有传感器节点的生命周期与sink站点选择的关系，建立权衡网络生命周期和sink移动路径的优化模型；最后，使用双链遗传算法规划移动sink遍历网格的顺序和选择每个网格中移动sink访问站点，得到移动sink节点遍历所有网格收集数据的路径。仿真结果显示，与已有的低功耗自适应分簇(LEACH)算法与基于移动sink节点与集合节点(RN)的优化LEACH分簇算法(MS-LEACH-RN)相比，MSPPA在网络生命周期方面提高了60%，且具有良好的能耗均衡性。实验结果表明，MSPPA能有效缓解能量不均衡、“热区”问题，延长网络生命周期。

无线传感器网络；移动sink；数据收集；双链遗传算法；路径规划；网络生命周期

0 引言

当前，基于移动sink节点的数据收集优化是无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)研究的关键问题之一[1]。……