TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.6, Jun e  201 4, pp. 4283 ~ 4 2 8 9   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i6.553 3          4283     Re cei v ed O c t ober 3 0 , 201 3; Revi se d Decem b e r  31, 2013; Accept ed Ja nua ry 2 5 , 2014   A Novel Clustering Routing Protocol in Wireless Sensor  Network      Wu Rui, Xia Ke w e n*, Bai  Jianchu a n, Zhang Zhi w e i   Schoo l of Information En gi ne erin g, Heib ei U n iversit y  of T e chno log y   Beich en Distrct T i anjin, Ch ina   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : k w xi a@h e b u t.edu.cn        A b st r a ct   T he p h e n o m e non  of  netw o rk reso urce-co n strain ed ofte a p p ears in w i reless  s enso r   netw o r k   (W SN) beca u s e  of n o d e s w i th  en ergy-l imited , so it b e co mes  a res earc h  top i c to study  o n  h i gh- perfor m a n c e   routin g pr otoc ol  in w i re less   sensor  netw o r k . In a ccor d a n c e w i th th e ch aracteristic  of  qua ntu m   parti cle   sw arm opti m i z ation (QPSO),  a nove l  cluster i ng routi ng pr o t ocol w i th QPSO algorith m  is prop osed b a se d   on the low  energy a daptiv e clusterin g  h i erarchy (L EA CH), w h ich in clud es severa l  steps, such as   deter mi nin g  th e nu mb er of cl uster-he ad, pre l i m in ary  cluster i ng, opti m i z a t i o n on te mp orary  cluster by QPSO  alg o rith m, clust e rin g  a fter o p ti mi z a t i o n , an so on.  Co mp ar ative a n a l ysis  on si mulati on  exper iments s how   that the pro pos ed rout i ng  prot ocol is s uper ior  to that of LEA CH, and s a ves  energy c onsu m pti on of n e tw ork   excell ently a n d  bala n ces e ner gy of nod es so  as to prolo ng t he life of the n e tw ork.     Ke y w ords : w i reless se nsor n e tw ork, clustering routi ng  pr otocol, qu antu m   particl e sw arm  opti m i z at ion     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  The advan ce s in wirel e ss communi cat i on techn o lo gy, electroni c techn o logy , senso r   techn o logy a nd micro - ele c trom echani cal syst em s (MEMS) ha s prom oted the  developme n t  of  wirel e ss  sen s or net work(WSN) ap plications a nd re se arch. Wi rele ss sen s or n e t w ork i s  a net work  comp osed of  nume r ou s se nso r  no de s which h a ve the  powe r s of pe rce p tion, com m unication a nd  comp uting, it is conn ecte d by wi rele ss mode,  a nd  i t   has  a wid e  appli c ation prosp e ct  in ma ny  fields  [1,  2]. As  the important part  of the  net work laye r, the  network  ro uting d e liver the  informatio n from the sou r ce node to net work, and it ’s  the efficient communi catio n  of the network.  Due to th e li mitations  of the ha rd wa re  whi c h h a s th e wid e  di strib u tion of no de s, limited e n e r gy  [3], the small  memo ry, the ba comp uting p o we r and narro w band width  i n   wirele ss  se nso r   netwo rks, th e routin g al gorithm s u s e d  in many  tradition al fixed-n e two r k a nd mobil e  self- orga nizi ng n e t work  can  not  be effectively  use d  in  wi re le ss  se ns or  ne tw o r k  [4 ]. In  this  case, it ha s   extremely im portant  signif i can c e to th e pro p o s ed routing proto c ol  of  low e nergy  a dapti v e   clu s terin g   hi e r archy (LEACH)  [5], whi c h define s  the " r ound"  co ncep t and all o ws  different n o d e become the  cluste r-hea d with the  rando m probability P in different time, the relay  comm uni cati on busi n e ss  is avera ge share d  in WS N. Comp are d  to the same plane ro uting   proto c ol s, LEACH p r oto c o l  improve s  the over all p e rform a n c of the netwo rk an d bala n c e s   energy con s umption  of n ode s. Based  on LEA CH,  this p ape r p r opo se s th e i m provem ents to  solve ina deq uaci e s of LE ACH.   Sun Jun   et al  [6]  p r op oses a kind   of   qua ntum pa rticle   swa r m optimizatio n (QPSO)  algorith m  ba sed on  qua ntu m  com puting,  due to th pa rticle  ca n ap p ear  any po siti on in the  entire   feasibl e   sea r ch  sp ace  with a  certain  p r oba bility, an d ha s a  better fitne s s val ue, so th e gl obal   sea r ch perfo rmance for Q PSO algorith m  is sup e ri o r  to that of  PSO algorith m . The state of  particl e is o n l y describ ed  with the po si tion vector,  and only o n e  paramete r    need s to  b e   determi ned in  QPSO algori t hm, so the Q PSO algorith m  has mo re a d vantage s:   (1) T he few p a ram e ters, si mple progra mming an d e a sy to imple m ent;  (2) T he ra pid  conve r ge nce, and qui ckly find t he optima l  solution in th e global  scop e.  Therefore,  a c cordi ng to  t he a d vantag es  or  characteristics of t he QPSO  al gorithm,  literature  is replete with appli c ation s  of  Q PSO in  WSNs [7]. Low  ene rgy  awa r clu s te ring   hiera r chy (LE A CH) is a  si mple an d efficient al g o rith m. Cluste ring  is an NP -ha r d optimi z atio probl em [8],  whi c QPSO  ca n h andl efficiently. Cl usteri ng  or cl uster-h ead  selectio n i s  n o t  a  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4283 – 4 289   4284 one-tim e  a c tivity; therefore, the si mpl e r the   optimi z ation  algo rit h m, the b e tter the  net wo rk  efficien cy is. This i s  an re aso n  why QP SO is a effici ent choi ce fo r WSN  clu s te ring. Thi s  pa per  prop oses  a novel WSN clu s terin g   ro uting p r oto c o l  com b inin with LEA CH,  whi c h i s   used in   actual a ppli c a t ion. The mai n  work o r  inn o vation is a s  follows.   (1) Th e n u m ber of fixed  cluster-h ead  is at  5%  of the  total nu mbe r  of  sen s o r  n o des in  LEACH [6], which  is only e x perime n tal d a ta with out a n y ba sis. T h i s  p ape r o p tim i ze s the  num ber  of clu s ter-h e ad b a sed o n  the math em atical m odel   of the p h ysi c al imag sen s or net wo rk,  and   dynamically adjust s  the pro portion  so a s  to  decrea s e the network e nergy con s u m ption.  (2) T he e n e r gy con s um ption bet ween  the node s i s  only bal an ced  by clu s t e ring i n   LEACH. O n  the ba si s of L EACH,  the p r opo sed  routin g proto c ol i n   this pa per  ca n reb a lan c e t h e   energy of each nod e in cl uster, an d effectively av oid the emerge n c e of a lot of  blind nod es a nd  further p r olo n g  the netwo rk lifetime.         2. Principle  of QPSO Alg o rithm   2.1. Algorith m  O v er v i e w   Quantum  pa rticle swa r optimizatio (QPSO)  algo rithm is th e improvem ent  of the   cla ssi cal PS O algorith m  [5], the velo city and pos i t ion of particle are cl osel y related wit h  a   para m eter   in the QPSO algorith m . To ensu r e the  conve r ge nce of the algorit hm, a media n   optimal po sition is ad opted  to calcul ate the next it erative variable fo r parti cle, whi c h is d e fined  as  the average v a lue of  perso nal be st  p o sit i ons fo r all  pa rticle s ( mbes t ). Th e  formula  for  mbes t  is  as  follows :     1 11 1 11 1 ,, MM M ii i d ii i mb es t P P P MM M    ()                                                                         (1)    Her e M  is the numbe r of pa rticle s,  i P  is the  personal b e st position of the i-th pa rticl e   in  d -dime n si on  spa c e.   And the parti cle evolutio n equatio n ca n be obtain ed a s  follows:     12 1 2 () / ( ) id i d g d PP P                                                                           (2)    (1 ( ) l n ( 1 / ) id id X tP m b e s t X t u                                                       (3)    Her e id P  is d - th  dimen s ion  coordi nate of i - th pa rticle,  g d P  is the gl obal  b e st po sition i n   all particles,  id X  is d - th di men s ion  coordina te of i-th  pa rticle i n  pa rticl e  qua ntum p a rticle  swarm   spa c e;   12 ,, u  are  the rand om  numbe r bet wee n  0 and  1;   is cont ractio n-expan sion   coeffici ent, whose rol e  is t o  co ntrol the  spe ed of  con v ergen ce,  wh en  0.5 u , the formula (3 t a ke s “ ”, otherwi se takes  ”.  The algo rithm  steps fo r QPSO are a s  follows:  Step 1: Initialize each qu antum particle position  ii 1 i 2 i d ,, , X xx x  in  d-dim e n s ion   spa c e.   Step 2: Evaluate the fitness val ue of pa rticle. If the fitness  i f x  in current positio n is  bigge r th an th e fitness  i f pbes t of the pa st  be st p o sition, th en   ii p be st x ; then  compa r e th e   fitness valu es of all current  particle s , if  i f x  is bigg er than  the fitness of  global be st p o sition (  f gbe s t ), the global o p timal solutio n  is  i gbe s t x Step 3: Updat e the quantu m  particl e swarm in  a c cord ance with formula (2 ) and  (3).   Step 4: Che ck  wheth e r t he end  co nd ition is  satisf ied or n o t. If it is met, Stop the  iteration; othe rwi s e, retu rn t o   Step 2 to continue the it eration.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Novel  Clu s tering  Routin g  Protocol in   Wirel e ss Sen s or  Network (Wu Rui)  4285 2.2. Application and Anal y s is on QPSO Algorithm   In order to verify the validity of QPSO  algo rithm, we compa r e th e QPSO, Ba sic PSO   (BPSO) and Genetic Algorithm (GA )  by comput er simulation. The followi ng common test  function i s  sel e cted fo r com pari s on.   Sphere functi on:  2 1 () n i i f xx , find a minimum value  in the rang e [-5,5].  The maximu m numb e r of  iteration  ma x ite r  is  set to 100 time s for th ree  al gorithm s, the   siz e   M  of the particle  swa r m  is 10, the  nu mber  of pa rticle dim e n s io n ( d ) is 2,   is  0.7 5 .  T h cro s sove r pro bability is 0.9 5  and the mut a tion pro babil i ty is 0.05 in GA.  For th sake  of co mpa r ison, the p e rfo r man c e  indi cator fo r evalu a tion i s  set a s  me an   s q uare error,  whic h is  as  follows   2 1 1 ˆ () n ii i ex x n                                                                                                (4)    Her e i x  is the actual o u tput value,  ˆ i x  is the desi r ed o u tpu t  value.  The e r ror e  repre s e n ts th e mea n  squa re e r ror b e tween the  iterat ion result in functio n   optimizatio n and the true  value, which display s  the optimizatio n pre c isi on of the algorithm.   Figure 1 sh o w s the ite r ation er ror  cu rve of Sphere f unctio n       I t er at i on er r o r   I t e r a tion time s       Figure 1. The  Iteration Erro Cu rve for Sphere Fun c tio n       From  Figure  1, the  GA and BPSO al gorith still maintain a big  error value after 70  iteration   time s,  but   the error cu rve of QPSO  al gorit hm decrea s e s  rapi dly with the number  of  iteration time s increa sin g . After 42th iteration  times,  the erro r valu e beco m e s  small and stab le Among the m , error  e=2.73 85×10 -2  when  iteration tim e s at 7 3  for  G A , erro r e = 1. 6582 ×1 0 -3  wh en  iteration times  at  53 for BPSO al gorithm,  and the error e=1.8578×10 -7  wh en ite r a t ion time s at  45  for QPSO algorithm. Obvious ly, QPSO algorithm is   far superior to GA  and BPSO algorithm in  the conve r ge nce  spe ed an d optimizatio n pre c isi on.       3. Cluste ring  Routing Pro t ocol Based  on QPSO   3.1. Net w o r k  Modeling  We ado pt the wirel e ss communi catio n  system  mo del in refere nce [10] to calcul ate,  whi c h i s   con s tituted by the  transmissio circuit,  po we r amplifier,  an d the  receivin g ci rcuit. Wh en   the b bit data  in tran smissi on po rt is tra n smitted  to th e re ceiving p o rt thro ugh th e distan ce  d, the  energy con s u m ption by tra n smitting is a s  follows:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4283 – 4 289   4286 2 10 4 20           Tx e l e c Tx e l e c E bE bu d d d E bE bu d d d                                                                                   (5)    The ene rgy consumption b y  receiving i s  as follo ws:     Rx elec Eb E                                                                                                                              (6)    Her e 2 01 2 / du u  is the critical  value  of distan ce. T he ene rgy co nsum ption fro m  the  transmitting circuit to re ceiving ci rcuit is  5 0 n J /b it ele c E , the en ergy con s um ption of the  amplifier ci rcuit is  2 1 10pJ/b/m u  a nd  4 2 0.0013pJ/b/m u , the e nergy  co nsum ption  of data   fusion i s   5nJ/ b i t F E Assu me that  there i s  N n o des  whi c h a r e di stri buted i n  the sq uare  area  of side l ength A  with Poi s sion  dist ributio n o f  distri bution   den sity  2 / NA , agg regation  no de  (Sin k) is lo cated  outsid e  the di stributio n are a , radiu s  of p r opa gation  ra nge of nod es is  r , clustering probability is   P , final cl uste ri ng n u mbe r  i s   KN P  . Di stributio n  den sity of  cl uster-h ead  is  1 P  , and   distrib u tion  d ensity of  ordi nary n ode  is  0 1- P () . If  0  and  1  are  each ind epe n dent, we   can g e t the numbe [] 1 / c E nP P   of  membe r  nod es in ea ch  cl uster, a nd th e averag distan ce fro m  cluste r mem bers to clu s te r-h ead i s   1 1/ to C H d Above mathe m atical m ode l is e s tabli s h ed, we  can g e t the total e nergy  co nsu m ption of   WSN [9]:    2 4 1 2s i n 2( 1 ) ( ) total e le c F to k e l e c ub A N Eb N E b E N K b u d E K                       (7)    Whe r sin to k d  is the distan ce bet wee n  clu s ter-head a nd ag g r egatio n nod e ( Sink).  Formul a (7 ) i s  the fun c tion  with an inde pend ent vari able  K , then using the m e thod of  Lapla c e extre m um, let  0 total E K , and we can get  as follo ws:     1 4 2s i n () to k e le c u KA N ud E                                                                                              (8)    From  form ula  (8 ), it i s  o b vious that th e i deal  clu s te rin g  nu mbe r   K  is  related to  si ze of  a   given are a  an d the numbe of the sensor node s, not  N *5% in LEACH protocol.    3.2. The Specific Steps o f  Clus tering  Rou t ing Protocol   (1)  Determina t ion of the number of cl ust e r-hea d   To dete r min e  the cl uste ri ng nu mbe r   K  based o n  th e mathe m ati c al m odel  a nd the  formula (8), then get cl ust e ring p r o babil i ty  / PK N (2) Pr elimina r y  cluste ring   Firstly, the netwo rk  sh o u ld be initial i zed a nd p r elimina r y clu s tere d with  LEACH,  determi ning t he tempo r ary  cluste rs a nd  clu s ter- hea d. At the same time, the tempora r y clu s ter- head  collect s the  state inf o rmatio n of  each me mbe r  in  clu s te r, i n clu d ing  loca tion informati o n   (sp a tial co ord i nates) and e nergy info rma t ion.  (3) Optimiz e  t he temporary  c l us ter with t he QPSO algorithm  The p opul atio n si ze  of qu a n tum pa rticle s a r e i n itialize d  with  clu s te r numb e K , an d the   spatial  co ord i nates  of the  sen s o r  n o d e co rre sp on d to the  po sition of  qua ntum pa rticle s.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Novel  Clu s tering  Routin g  Protocol in   Wirel e ss Sen s or  Network (Wu Rui)  4287 Becau s e th e  spatial  co ordinate s  of th e se ns or n o des  are  ra n dom an d di screte, q uant u m   particl e' s po si tion sho u ld b e  adju s ted af ter parti cle u pdating  with Step 3, which is adju s ted  by  the minim u m  Euclid ean   distan ce  met hod i n   thi s  pape r,  that mean solvin the  Eu clid ean  distan ce s bet wee n  updat e d  quantum p a rticle s an d all sen s o r  no des, an d po sition of quant um  particl e is ad justed to sp atial coo r din a te values  of the neare s t sen s or n o d e .Then the total   energy con s u m ption of WS N ca be calculated on Eq uation (7 ).   To dete r mine  the fitness fu nction i s  the  most  imp o rta n t thing in the  stage. Ba se d on the   mathemati c al  model a nd t he eq uali z ati on re qui re me nts, the fitne ss val ue of  cluster-h ead  n o only rel a tes  to own  state  inform ation,  but al so  sh ould  be  affected  by stat e information  of  membe r  n o d e s in  cl uste r. Beca use th e ro uting p r o t ocol  with a  singl e-h op transmi ssion   mode   (i.e., transmit  information  dire ctly between mem b e r  node in  clu s t e r an d clu s te r-h ead n ode ),  the   farther di stan ce th clu s ter-hea d n ode, t he mo re  rel a tive ene rgy th e mem ber no de in  cl uste r,  on   the contrary,  the le ss e nergy t he  nea membe r   nod e in  clu s te r.  So the fitne s s fun c tion   ca n be   establi s h ed a s  follows:     1 1 () l n 1 n ji i i ij fj e e nr                                                                                                  (9)    Her e 0, 1  and  1 , rep r e s ent th e ene rgy imp a ct facto r  of t he no de  j and the rem a ining no de i n  clu s ter re spectively,  j e rep r esents the  energy of the node  j i r   rep r e s ent s th e di stan ce b e twee n no de   i  and  no de  j n  re pre s e n ts  the num ber o f  node s in   clu s ter. The  more  suitabl e  the cluste r-h ead no de s, the bigge r the fitness functio n  value.  The po sition s of quantum  particl es a r update d  with  the steps of  QPSO. The pbesti    and gb esti  of  particl e is co nfirmed a c co rding to the va lue of fitness. The tempo r a r y clu s ter-he ad   can  be optimi z ed i n  acco rd ance, and th e formal  cl u s ter-hea d in thi s  ro und i s  d e t ermine d so as  to achieve to  rebal an ce the  energy of no des in  clu s ter.  (4)  Clu s terin g  after optimiz ation   The tempo r a r y clu s ter-he ad broad ca st s the inform ation of form al clu s ter-he ad to the  node s in  clu s ter, then th e clu s teri ng i n  this  roun d and the d e te rminatio n of clu s ter-he ad  are   finis h ed.      4. Simulation and Analy s is  4.1. Simulation En v i ronment  In the simulat i on experim e n t, the wirele ss  sen s o r  net work con s ist s  of 100 sen s o r  node s   with GPS  po sitioning fu ncti on in  the  are a  of 1 50m ×1 50m. Th e di st ance b e twe e n the Si nk (b ase  station)  nod e  and the  cen t er of the area is 1 50m.  , the contraction-expa nsi o n co efficient,  values 0.75.  and in the fitn ess fun c tion   value 0.6  an d 0.4,  re spe c tively .The  numbe o f   iteration s  is 1 00. The sim u l a tion paramet ers fo ra dio model an d ne twork are given in Table 1.       Table 1. The  Simulation Param e ters  Parameter Value   Netw or k size 150m×150m Base station loca tion   X=75m, y =225m   Simulation round 450 Number of  node,   n   100   Cluster head p r o babilit y  of LEA C H,  P 0.05 Initial energ y E o   0.1J   Packet size   5000bit   Transceiver ener g y E el e d   50nJ/bit   A gg re g ation en er gy  pe r bit,  E F 5nJ/bit Multipath amplifier ener g y , u 0.0013pJ/bit/m 4     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 6, June 20 14:  4283 – 4 289   4288 4.2. Simulation Res u lts a nd Analy s is  First of  all, the sim u la tion expe rim ents a nd  compa r ative  analysi s  o n  ene rgy  con s um ption  of netwo rk a r e ca rrie d  out  in acco r dan ce with the formula (7 ), Fig u re 2  sho w s the   relation shi p  b e twee n network e n e r gy co nsum ption an d the numbe r of cluste r-h e ad.           En e r g y  c o nsum ption   (J)  Numbe r  of  cluste r - head          E n er gy  c ons umpt i o n   (J )   S i de  l e ng th of  a r ea  (m)     Figure 2. The  Relation ship  betwe en the  Energy Con s umption an d the Num b e r  of  Nod e s   Figure 3. The  Relation ship  betwe en Network  Energy Con s umption an d Side Length  of Area       From Fig u re  2, there is a minimum i n  the netwo rk ene rgy co nsum ption when the  numbe r of  clu s ter-he ad  K =3, 4, and the t heoretical  re sult  K =3.431 cal c ulate d  by  the formul a (8)  is ba sically consi s tent wit h  the actual  value in  Figu re 2 .  It is clear that the minimization on   netwo rk e n e r gy con s umpti on ca n be a c hieved by  opt imization of the numb e r of  cluste r-hea d.  Figure 3  sho w s th e relatio n shi p  bet wee n  network en ergy con s um ption an d si d e  length   of are a .Fro Figure 3,  with  the in crea sin g  of  the  si de  length A  of th e net work  area, the  ene rg con s um ption  of two prot ocol in crea ses. The r e i s  a little diffe ren c e in e n e r gy co nsump t ion   betwe en the  two protocols when th e si de length  of  area i s  small ,  but when th e A>30 0m, the  energy con s u m ption value  of LEACH is  highe r than t hat of prop osed prot ocol i n  this pape r, with   faster i n crea sing rate  almo st in expo nen tial form. Thi s  is  be cau s the clu s te ring  numb e r of th e   prop osed p r o t ocol is a dy namic va riati on, whi c is i n fluen ced by  the factors such a s  the si de   length A and so on, but the cluste ring p r oportio n  of  LEACH is fixed at 5%. Clearly, the propo sed   proto c ol is  su perio r to LEACH p r oto c ol.   In orde r to a nalyze th e p e rform a n c e o f  t he entire  WSN, we ad opt the net work lifetim para m eter to  evaluate  performan ce  of  WSN. Fi gure  4 sho w s the   simul a tion  curves of n e twork  lifetime from  two ro uting p r otocols.  He re, the netwo rk lifetime is the time  of all  su rviving no des  from the begi nning of the simulation to the death.       N u m b e r  o f  s u r v iv in g   n o d e s   Ro und     Figure 4. Co mpari s o n  on  Networ k Lifetime of Two Protocol Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     A Novel  Clu s tering  Routin g  Protocol in   Wirel e ss Sen s or  Network (Wu Rui)  4289 5. Conclusio n   In this p ape r,  the cl uste rin g  ro uting  prot oc ol  of wi rele ss sen s or net works b a sed  on the   QPSO can  effectively overcome  the  sh ortco m ing s such  a s  the  lo w e nergy of  wirel e ss  se nsor,   the poo r utili zation, a nd  so on. By u s e  of clu s te ring  optimization  and e n e r gy e quali z ation, t he  netwo rk lifeti m e is prolon g ed and n e two r k resource i s  better utilize d In addition, f o r the  sin g le -hop  commu nicatio n  may  re sult in  en ergy lo ss in  the long - distan ce  tran smissio n  [11],  we   can  ado p t  the multi-ho p commu nica tions or  multi-layer clu s teri ng  s t rategy to res o lve.       Ackn o w l e dg ements   This work was supp orte d by the National Natu ral Scien c Found ation  of China  (No.5 120 816 8), Tianji n  Natu ral  Scien c e  Foun dati on (No.1 1 JCYBJC00 9 00,  No.13 J CYBJC37 700 ), Hebei Provin ce Na tural   Science Found ation (No.F 201 320 2254,  No.F20 132 02 102) a nd Heb e i Province Found ation for  Returned S c h o lars (No.C2 0120 0303 8).       Referen ces   [1]  L H u a w e i . AC O-Based  Routi ng A l gor ithm f o r W i rel e ss S e nsor N e t w ork.  Chin ese  Jo urn a of Sens or s   and Actuat ors . 200 7; 20(1 1 ): 2450- 245 1.   [2]  Z e y u  S un, Z h enp ing  LI.   W i reless Se nsor  Net w ork Path  Optimizatio n  Based o n  H y br i d  Algor ithm.   T E LKOMNIKA Indon esi a  Jour nal of  Electric al  Engin eeri ng.  2 013; 11( 9): 535 2-53 58.   [3]  L Guoh ua, T   Hui. A Nove Routi ng Al gorit hm Ba sed  on  Energ y  Po lic for W i reless S ensor N e t w ork .   Journ a l of Elec tronics & Informati on T e ch no logy . 20 06; 28( 1): 167-1 71.    [4]  T  Yong. T he Researc h  o n  R o uting  an d Br oa dcas tin g  Al gori t hms for W i rel e ss Se nsor  Ne r w o r ks. P h D   T hesis. Che n g D u: D o ctoral  D i ssertatio n, Un i v ersit y  of E l ect r onic  Scie nce   and  T e chnol og of C h i na.   200 7.  [5]  Heinz e lm an  W ,  Cha ndr akasa n  A. E nerg y -   efficient  Com m unic a tion  Pr otocol  for W i r e less  Se nso r   Net w orks . IEEE Computer S o ciety . 200 0; 1 75-1 87.   [6]  J Sun, B  F e n g . Particl e  s w arm optim izati on  w i t h   particl es h a vin g  q u a n tum b ehav ior.  Con g ress   o n   Evoluti onar y C o mputati on.  IEEE . 2004: 32 5- 331.   [7]  H Your ui, T  Yiming . Si mulati on R e searc h   of the QoS M u lt icast R outin g in W S N B a s ed o n  QPSO  Algorit h m . T h ird Internati o n a S y mp osi u m on  Intelli gent Info rmation T e chn o lo g y  Ap plic ati on. 20 09; (3) :   39-4 3 [8]  H Dong xue, Z Ruihu a . PSO-base d  Dou b l e  Cluste r-h ea ds Clusteri ng Al g o rithm for W i reless Se nsor   Net w ork.  Co mputer Eng i n eeri ng.  201 0; 36(1 0 ): 100-1 03.   [9]  Handy  M, Haase M.  Low  Energy  Ad apti v Clusteri n g   Hierarc hy w i th  Deter m inistic  Cl uster-He a d   Selecti on.  Fourth IEEE Conf erenc e on Mobile and Wi reless Comm unic a tions  Net w ork s . 2002; 368- 372.   [10]  Heinz e l an W ,  Cha ndrak asa n  A. An applicat ion sp ec ific pro t ocol arch itectu re for  w i r e less  microsens or   net w o rks.  On W i reless Co mmu n ic ations, C o mmunic a tio n  society . 200 2; 1(4): 660- 67 0.  [11]  He N i ng hu i, Li  Hon g sh eng,  Gao Jin g . En e r g y -s avin g R o uting A l g o rithm  Based  on  Cl u s ter in W S N.   T E LKOMNIKA Indon esi a  Jour nal of Electric al  Engin eeri ng.  2 013; 11( 2): 835 -847.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.