針對水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在的嚴重的能耗問題,提出一種基于改進灰狼優(yōu)化的UWSNs分簇路由算法,采用改進灰狼優(yōu)化算法進行迭代更新,保證簇首分布均勻,節(jié)約簇首能量,平衡負載.數(shù)據(jù)傳輸階段采用最短路徑選擇策略,保證多跳傳輸能耗最小.通過實驗分析,該方法能夠降低UWSNs能耗,延長網(wǎng)絡(luò)生命周期.

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圖1改進算法分簇及數(shù)據(jù)傳輸模型

(1)假設(shè)固定監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的節(jié)點的數(shù)量足夠多,節(jié)點間距始終小于通信半徑;(2)所有普通節(jié)點和節(jié)點均采用水聲通信的方式進行消息傳遞;(3)所有普通節(jié)點具有通信處理能力;(4)節(jié)點周期性地進行數(shù)據(jù)采集,且始終有數(shù)據(jù)傳送至節(jié)點.2.2能耗模型

圖2存活節(jié)點數(shù)對比

圖2為四種對比算法存活節(jié)點數(shù)和仿真輪數(shù)的關(guān)系.從1到1200輪的過程中,改進算法始終優(yōu)于LEACH和LEACH-C算法的,在500輪之前和UCUBG算法的性能相當.當輪數(shù)從500開始,UCUBG算法節(jié)點死亡速度加快.在第800輪的時候,UCUBG算法節(jié)點全部死亡,而改進算法能夠存....

圖3基站接收數(shù)據(jù)量對比

圖2存活節(jié)點數(shù)對比4.43種不同方案下的實驗結(jié)果比較

圖4方案1條件下的存活節(jié)點數(shù)對比

表23種不同的仿真方案參數(shù)設(shè)置方案空間/m3基站位置/m節(jié)點個數(shù)方案1(100*100*100)(50,50,0)100方案2(200*200*200)(100,100,0)300方案3(300*300*300)(150,150,0)500圖5....

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