基于HPSO的自适应路由节点优化部署策略

来源：计算机测量与控制杂志2021年第9期北京时间：

作者：樊成鹏,张丽娜

单位：重庆华渝电气集团有限公司

摘要：针对无线网络中的路由节点的部署结构冗杂,经济成本高,通信质量差的问题,提出了一种基于优化混合粒子群算法(HPSO)的自适应路由节点部署策略(ADS)。本文以最低部署成本为算法寻优目标,以无线组网节点通信,空间覆盖完整性等特点为限制条件,通过优化HPSO结合ADS,得到应用范围内的最佳的路由节点部署。首先建立无线通信网络路由节点的部署成本模型,部署通信距离关系模型,节点通信负载模型,自由空间损耗模型。依据模型确定算法寻优目标及算法限制条件。然后对HPSO进行优化,加入淘汰机制和多样性补充机制,在不降低算法效率的基础上提升算法寻优准确度。对于空间相邻的路由节点,设计并采用ADS进行部署,同时优化可视域模型,缩小ADS中可行点集范围,提高下一节点的部署效率。本文方法中的HPSO与遗传算法(GA)算法和人工免疫算法(AIA)分别结合ADS进行对比试验。仿真结果表明,本文方法在保证无线通信网络通信质量的基础上,提升14~33%算法效率,降低8~10%的路由节点部署成本。

关键词：节点部署;混合粒子群算法;自适应无线通信网络;路由节点;混合粒子群算法;自适应机制

基金资助：山西省应用基础研究项目(201701D221124),山西省重点研发计划项目(201903D221025), 山西省青年科技基金资助(项目编号：201801D221236)；