خوشه بندي و مسيريابي در شبكه حسگر بي‌سيم توسط جستجوي فاخته چند هدفه و تئوري بازي

انتخاب گره‌هاي سرخوشه مناسب و همچنين تعيين اندازه صحيح براي خوشه‌ها، دو مسئله اساسي در تضمين عملكرد شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم مبتني بر ساختار خوشه‌بندي مي‌باشد. در اين مقاله، يك الگوريتم مسيريابي و خوشه‌بندي در شبكه حسگر بي‌سيم ارائه شده است. الگوريتم خوشه‌بندي ارائه شده در اين تحقيق از روش خوشه‌بندي نامتقارن استفاده مي‌كند. بدين معنا كه در ساختار خوشه‌بندي شبكه، اندازه هر خوشه ممكن است متفاوت از ساير خوشه‌ها باشد. اين ساختار موجب مي‌شود كه با استفاده از خوشه‌هايي با شعاع كوچكتر بتوان مصرف انرژي در نواحي پرازدحام را كاهش داده و از طرفي با بكارگيري خوشه‌هايي با شعاع بزرگتر براي نواحي با ترافيك پايين؛ توان عملياتي شبكه را افزايش داد. در روش پيشنهادي از الگوريتم جستجوي فاخته چندهدفه به منظور تعيين گره-هاي بهينه سرخوشه و همچنين تعيين شعاع بهينه براي هر خوشه استفاده شده است. پس از تعيين ساختار خوشه‌بندي شده شبكه، از يك الگوريتم مسيريابي مبتني بر تئوري بازي به منظور تعيين مسيرهاي بهينه جهت ارسال داده به سمت ايستگاه پايه استفاده شده است. عملكرد روش پيشنهادي در محيط شبيه سازي مورد ارزيابي قرار گرفته و كارايي آن با الگوريتم‌هاي پيشين مقايسه شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه با استفاده از روش پيشنهادي مي‌توان علاوه بر كاهش مصرف انرژي، از بروز ترافيك در سطح شبكه جلوگيري نموده و توزيع بار را بصورت كارآمدتري انجام داد.