خوشه بندی و مسیریابی در شبکه حسگر بی سیم توسط جستجوی فاخته چند هدفه و تئوری بازی

انتخاب گره های سرخوشه مناسب و همچنین تعیین اندازه صحیح برای خوشه ها، دو مسئله اساسی در تضمین عملکرد شبکه های حسگر بی سیم مبتنی بر ساختار خوشه بندی می باشد. در این مقاله، یک الگوریتم مسیریابی و خوشه بندی در شبکه حسگر بی سیم ارائه شده است. الگوریتم خوشه بندی ارائه شده در این تحقیق از روش خوشه بندی نامتقارن استفاده می کند. بدین معنا که در ساختار خوشه بندی شبکه، اندازه هر خوشه ممکن است متفاوت از سایر خوشه ها باشد. این ساختار موجب می شود که با استفاده از خوشه هایی با شعاع کوچکتر بتوان مصرف انرژی در نواحی پرازدحام را کاهش داده و از طرفی با بکارگیری خوشه هایی با شعاع بزرگتر برای نواحی با ترافیک پایین؛ توان عملیاتی شبکه را افزایش داد. در روش پیشنهادی از الگوریتم جستجوی فاخته چندهدفه به منظور تعیین گره-های بهینه سرخوشه و همچنین تعیین شعاع بهینه برای هر خوشه استفاده شده است. پس از تعیین ساختار خوشه بندی شده شبکه، از یک الگوریتم مسیریابی مبتنی بر تئوری بازی به منظور تعیین مسیرهای بهینه جهت ارسال داده به سمت ایستگاه پایه استفاده شده است. عملکرد روش پیشنهادی در محیط شبیه سازی مورد ارزیابی قرار گرفته و کارایی آن با الگوریتم های پیشین مقایسه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از روش پیشنهادی می توان علاوه بر کاهش مصرف انرژی، از بروز ترافیک در سطح شبکه جلوگیری نموده و توزیع بار را بصورت کارآمدتری انجام داد.

کلیدواژه ها:

شبکه حسگر بی سیم ، خوشه بندی ، مسیریابی ، جستجوی فاخته ، تئوری بازی