چکیده
بسیاری از تکنیک های مسیریابی مبتنی بر کلاستربندی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN ها) در راه‌کارهای پیشین مطرح شده است. با این حال، بسیاری از پروتکل‌های پیشنهادی بر انتخاب سرخوشه (CH) تاکید کرده و چگونگی ارسال مجدد داده‌های جمع‌آوری شده توسط سرخوشه به ایستگاه پایه (BS) را نادیده می‌گیرند. علاوه بر این، آن‌ها تمایل به استفاده از اطلاعات غیر واقع‌بینانه و پارامترهای فرضی دارند. این نمونهها شامل استفاده از محدوده انتقال متناهی و آگاه از مکان است. آن‌ها همچنین از یک مدل انرژی که اساساً برای مدل‌سازی قدرت رادیویی مصرفی در شبکه‌های بی‌سیم است استفاده می‌کنند. در این مقاله، دو فرموله بندی برنامه‌ریزی خطی (LP) برای مشکل کلاستربندی و مسیریابی ارائه‌شده است که شامل دو الگوریتم براساس الگوریتم ازدحام ذرات هستند (PSO). الگوریتم کلاستربندی، بهینه‌ترین مجموعه سرخوشه را می‌یابد به گونه‌ای که انرژی مصرفی، کیفیت خوشه‌بندی و پوشش شبکه بیشینه شود. الگوریتم مسیریابی با یک روش کدگذاری و تابع عملکرد توسعه‌یافته و بهینه‌ترین درخت مسیریابی را که این سر خوشه‌ها را به ایستگاه پایه (BS) متصل می‌کند را می‌یابد. این دو الگوریتم سپس با یک پروتکل دو لایه برای ارائه کامل و عملی مدل خوشه‌بندی ترکیب می‌شوند. تأثیر استفاده از یک شبکه واقعی و الگوی واقعی انرژی مصرفی در ارتباطات مبتنی بر خوشه‌بندی برای WSN مورد بررسی قرار خواهد گرفت. شبیه‌سازی‌های گسترده‌ای در 50 مدل WSN همگن و ناهمگن ارزیابی و با پروتکل‌های مبتنی بر خوشه‌بندی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که پروتکل پیشنهادی در شرایط مختلف معیارهای عملکرد مانند مقیاس‌پذیری، نرخ تحویل بسته (PDR) در سرخوشه و تحویل بسته داده‌ها به BS بهتر از سایر پروتکل‌ها عمل می‌کند.
1. مقدمه
1.1. پس زمینه
شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) تکنولوژی قدرتمندی به همراه هزاران برنامه کاربردی می‌باشند. این نوع شبکه‌ها به تکنولوژی مهمی در تشخیص کاربردهایی شامل کاربردهای پایش (مانیتورینگ) پدیده‌ها و کاربردهای پردازش داده‌های سنگین مثل عملیات ارتشی و مانیتورینگ محیط‌های حساس و سیستم‌های surveillance تبدیل‌شده‌اند.
هر WSN شامل ده‌ها تا هزاران گره حسگر است که از طریق کانال‌های بی‌سیم برای share کردن اطلاعات و پردازش‌های همکار (Yu et al., 2006) ارتباط برقرار می‌کنند. همواره، گره‌ها در مناطق وسیع به شکل ایستا قرار داده می‌شوند. به هر حال، این گره‌ها می‌توانند موبایل بوده و یا در محیط حرکت داشته باشند.
این مقاله در نشریه الزویر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان بهینه سازی ازدحام ذرات در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
Two-tier particle swarm optimization protocol for clustering and routing in wireless sensor network
