TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 8, August 201 4, pp. 6267 ~ 6273   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i8.553 2          6267     Re cei v ed  De cem ber 3 0 , 2013; Re vi sed  April 5, 2014;  Accept ed Ap ril 20, 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 phe no me non of n e tw ork resource-c o n strain ed ofte n app ears i n  w i reless sens o r  netw o rk  (W SN) becaus e of nod es w i th energy- l i m ite d ,  so it bec o m es  a researc h  top i c to study on h i gh- perfor m a n c e   routin g protoc ol in w i re less  sensor n e tw ork. In a ccorda n c e w i th the ch aracteristic of  qua ntu m  parti cle   sw arm opti m i z ation (QPSO),  a nov el cl uster i ng ro utin g pro t ocol w i th  QPSO  algorit hm is prop osed bas e d   on the  low  e nergy  ada ptiv e clusteri ng  h i erarchy ( L EA CH), which includes sever a l steps, such  as  deter mi nin g  th e n u mber  of  cluster-h ead,  preli m in ary  cl u s tering,  opti m i z a t i o n  on  te mporary c l uster  by   QPSO algorith m , clusteri ng af ter optimi z a t i o n ,  and so  on. C o mpar ative an alysis on si mul a tion ex peri m e n ts  show  that the   prop osed  ro uti ng  prot oco l  is   super ior to  tha t  of LEA CH,  a nd s a ves  ener gy co nsu m pti o n of  netw o rk excell ently an d ba lan c es ener gy of nod es so as to prol ong th e life  of the netw o rk.     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 co mmuni cat i on te chn o lo gy, elect r oni c te chn o logy , sen s o r   techn o logy a nd micro-ele c trom echani cal syst em s (MEMS) has  prom oted the  developme n t  o f   w i r e le ss se ns o r  ne tw or ( W S N )  a p p l ic a t io ns   a n d   r e se ar ch . W i r e les s   s e ns or  ne tw or k is a   netwo rk com posed of  n u merou s  se nso r  n ode s whi c hav e the p o we rs  of pe rce p tion comm uni cati on and comp uting, it is conne cted by  wirele ss m ode,  and it has a wide ap plication   pro s pe ct i n   many field s  [ 1 , 2]. As the  importa nt  pa rt of the  network laye r, the  network  rout ing   deliver th e inf o rmatio n fro m  the  sou r ce  nod e to  n e twork, a nd it’ s  the efficie n comm uni cati on of  the network. Due to the li mitations of t he ha rd ware  whi c h ha s th e wide  dist rib u tion of nod e s limited en erg y  [3], the small mem o ry , the ba co mputing  po wer a nd  na rro w b and width  in   wirel e ss se n s or n e two r ks,  the  routin algorith m s u s ed in  ma ny tradition al fixe d-net wo rk an mobile self-o rgani zing  n e twork ca not  b e  effectively use d  in wi rel e ss sensor n e twork [4]. In this  ca se, it ha extremely im portant  signifi can c e to  th e  prop osed  ro uting pr otoco l  of low e nergy  adaptive  clu s terin g  hie r a r chy  (LEACH) [5], which define s  th e "rou nd"  co nce p t and  al lows  different nod es be com e  the clu s ter-he ad with  the random p r ob a b ility P in different time, the  relay com m u n icatio n busi ness is avera ge sha r e d   in WSN. Co mp ared to the same plan e ro uting  proto c ol s, LE ACH protoco l  im proves the ove r all  p e rform a n c of the n e two r k and  bal an ce energy co nsumption of n ode s.  Base d  on LEACH, this pap er p r opo se s the i m provem ents to  solve ina deq uaci e s of LE ACH.   Sun Ju n et  al [6] prop oses a  kin d  of   quantum pa rticle swarm optimizatio n (QPSO)  algorith m  based on qua ntu m  comp uting,  due to the  particle can ap p ear any po siti on in the entire   feasibl e  search  spa c with a certain  p r oba bilit y, and ha s a bett e r fitness val ue, so th e gl obal   sea r ch pe rformance for  Q PSO algo rith m is  sup e ri o r  to that of PSO algo rithm .  The state  of  particl e i s  o n l y descri bed   with the  po si tion vecto r and  only o n e  pa ram e ter    need s t o  be   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 adva n tag e s o r  cha r a c teristics of  the  QPSO al gorithm,  literature is replete with  appli c ation s  of QPSO  in WSNs [7]. Low en ergy awa r e cl uste ring   hiera r chy (LE A CH) i s  a   si mple  and  efficient  algo rith m. Clu s teri ng  is an  NP -ha r optimizatio n   probl em[8], whi c h QPSO  can  ha ndle  efficiently. Cl usteri ng  or  cl uster-h ead  selectio n is 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. 8, August 2014:  626 7 –  6273   6268 one-tim e  acti vity;  therefore, the simpl e r the  o p timization  algo rithm, the better the n e two r efficien cy is.  This i s  a n  re aso n  why QP SO is  a effici ent ch oice fo r WS clu s te ring. Thi s   pa per  prop oses  a novel WS N clu s terin g  ro uting protoco l  combi n ing  wi th LEACH, which is u s ed i n   actual a ppli c a t ion. The mai n  work o r  inn o vation is a s  follows.   (1) T he n u m ber of fixed cluster-h ead i s  at 5% of the total numbe r of sen s o r  no des in   LEACH [6], which i s  only e x perime n tal d a ta without a n y basi s . Thi s  pap er o p tim i ze s the num ber  of clu s ter-he ad ba sed  on  the mathem atical mo del  of the physi cal image  sen s or  network, and   dynamically adjust s  the pro portion  so a s  to  decrea s e the network e nergy con s u m ption.  (2) Th e ene rgy con s umpt ion betwe en  the nodes i s  only balan ced by clu s t e ring in   LEACH. On the basi s  of L EACH,  the propo sed routin g proto c ol in this pape r ca n rebal an ce the   energy of ea ch n ode in  cl uster, a nd eff e ctively  avoid  the eme r ge n c e of a l o t of blind no de s 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 p a rticle swarm optimizatio n (QPSO ) al go rithm is the  improvem ent  of the  cla ssi cal PS O algo rithm  [5], the velocity and  po si tion of pa rticle are cl osel y related  wit h  a  para m eter   in the QPSO  algorith m . To  ensure the  c onve r ge nce  of the algo rit h m, a me dia n   optimal p o siti on i s  a dopte d  to  cal c ulate  the n e xt  iterative variabl e  for p a rti c le,  whi c h i s   defi ned  as th e ave r a ge value  of  person a l b e st positio ns fo r all  parti cle s  ( mbes t ). The fo rmula fo 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  perso nal 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 dimensi on coordi nate of i-th particl e,  g d P  is the global b e st positio n in   all parti cle s id X  is d-th di men s ion  coo r di na te of i-th  parti cle in p a rticl e  quantum p a rticle swa r spa c e;   12 ,, u  are  the  rand om  numb e r bet wee n  0  an d  1;   is  cont ractio n-expan sion  coeffici ent, whose role is t o  control 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 e a ch qua ntum pa rticle  positio ii 1 i 2 i d ,, , X xx x  in  d - d i me ns ion  spa c e.   Step 2: Evalu a te the fitne s s valu e of p a r ticle. If the fit ness  i f x  in  cu rrent po sition i s   bigge r than t he fitness  i f pbe st of the pa st best  position, the n   ii p be st x ; then co m pare   the fitness v a lue s  of all   curre n t pa rticles, if  i f x  is bi g ger th an th e  fitness of gl obal b e st  positio n(  f gbe s t ), the global optim al 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 c k whethe r t he e nd  con d i tion is satisf ied o r  n o t. If it is m e t, 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)  6269 2.2. Application and Anal y s is on QPSO Algorithm   In orde r to verify the validity of QPSO algorithm,  we com pare th e QPSO, Basic PSO  (BPSO) and Genetic  Algorithm  (GA)  by c o mput er s i mulation.  The following c o mmon tes t   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 numbe r of iteration  ma x ite r  is set to 100 times for three al gorithm s, the   siz e   M  of the  p a rticle   swarm  is 10, th e n u m ber of  parti cle  dimen s io n ( d ) i s   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 the  sa ke  of compa r i s on, the perfo rman ce in dicator for eval u a tion is  set a s  mea n   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 erro r e repre s e n ts th e mean squa re erro r between the iterat ion re sult in functio n   optimizatio and the  true  value, which displays  t h e optimi z atio n preci s ion   of the alg o rit h m.  Figure 1 sh o w s the ite r ation er ror  cu rve of Sphere f unctio n       I t er at i o n  er r o r   I t e r a t ion times      Figure 1. The  Iteration Erro Cu rve for Sphere Fun c tio n       From Fi gure  1, the GA and BPSO algorithm  still maintain a big  er ror value after 70  iteration time s, but the e r ror  curve  of QPSO  algo rit h m de crea se s rapidly with  the numb e of   iteration time s in crea sing.  After  42th ite r ation time s, t he e rro r valu e be come small and  sta b l e.  Among them,  erro r e = 2.73 85×10 -2  wh en  iteration time s at 73 for G A , error e = 1. 6582 ×1 0 -3  wh en  iteration times at 53 for BPSO algo rithm, and the error e=1.8578×10 -7  whe n  itera t ion times at  4 5   for QPSO algorithm. Obviously, 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  adopt th e wi rele ss communi catio n  sy stem mo del in  refe re nce  [10] to  calcul ate,   whi c h is  con s tituted by the transmissio n circuit,  po wer amplifier, an d the re ceivin g circuit. Wh e n   the b  bit data  in tra n smissi on p o rt i s  tra n smitted to  th e re ceivin g p o rt throug h th e di stan 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. 8, August 2014:  626 7 –  6273   6270 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 th critical  value  of dista n ce. T he e nergy co nsum ption f r o m  the   transmitting circuit to receiving circuit  is  5 0 n J /b it ele c E , the en ergy co nsum ption of the  amplifier ci rcuit  is  2 1 10pJ/b/m u  and  4 2 0.0013pJ/b/m u , the en ergy co nsum ption  of data   fusion i s   5nJ/ b it F E Assu me th at  there i s   no des which a r e di st ribute d  i n  the  sq uare  area  of  side  l ength A  with Poi ssi on  distri bution  o f  distrib u tion  den sity  2 / NA , aggregation  nod e  (Sink) i s  lo cated  outsid e  the  di stributio n a r e a , radi us  of p r opa gation  ra nge  of nod es is  r , clusteri ng probability is  P , final cluste ri ng num ber i s   KN P  . Distrib u tion  den sity of cluster-h ead i s   1 P  , and  distrib u tion d ensity of ordi nary no de is  0 1- P () . If  0  and  1  are  each inde pen dent, we   can  get th numbe [] 1 / c E nP P   of  membe r  n o d e s i n  e a ch  cl uster,  and  th e average  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 mo de l is establi s h ed,  we can g e t the total energy  con s u m ption of   WSN [9]:    2 4 1 2s i n 2( 1 ) ( ) to ta l e l e c F to k e le 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 (7) i s  the  fun c tion  with  an in de pend ent vari able  K , then u s ing  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 l e c u K AN ud E                                                                                              (8)    From fo rmula  (8), it is o b vious th at the ideal cl uste rin g  numb e 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 mine  the clu s terin g  numb e K  base d  on the  mathemati c al model a n d  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  sho u ld be initial i z ed an d prelimina r y clu s tere d with  LEACH,  determi ning t he temp ora r y  clu s ters  and  clu s ter- he ad.  At the sa me  time, the tem pora r y cl uste r- head  colle cts the state inf o rmatio n of each mem b e r  in cl uste r, inclu d ing lo ca tion inform atio 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 po pulatio n size of qua ntum parti cle s  are initialize d  with clu s te r numbe K , and the   spatial  coo r d i nates of the  sen s o r  nod es corre s po n d  to the po sition of qu a n tum parti cle 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)  6271 Becau s e the  spatial co ordinate s  of the sen s o r  no des a r e ra n dom and di screte, qu ant um  particl e' s p o si tion shoul d b e  adj uste d af ter pa rtic l e  u pdating  with   Step 3, which is adj uste d  by  the minimum  Euclide an  distan ce m e thod in th i s   pape r, that mean  solvin g the Eucli d ean   distan ce s bet wee n   up date d   qu antum p a rticle s and   all sen s or no des,  and  po sition of qu ant um  particl e i s  a d j usted  to sp atial co ordin a te valu e s   of the nea re st  se nsor  nod e.Then th e t o tal  energy con s u m ption of WS N ca be calculated on Eq uation (7 ).   To d e termi n e  the fitne s s fu nction  is the   most im po rta n t thing  in th e  stag e. Ba se d on  the  mathemati c al  model and t he equ alization req u irem e n ts, the fitness valu e of cluster-h ead n o only relate to own  state  information,  but al so  sh ould be  affected by stat e informatio n  of  membe r  no d e s in  cluste r.  Becau s e the  routing p r ot ocol  with a single-hop tra n smi ssi on m ode  (i.e., tran smit  inform ation  dire ctly bet ween  memb er  node  in  clu s t e and  cl uste r-h ead  no de),  the  farther  dista n c e the  clu s ter-hea d no de, the mo re  relat i ve energy the membe r  n o de in cl uste r, on  the co ntra ry, the less en ergy the nea membe r  n o d e  in clu s te r. So the fitness 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 , represent the energy imp a ct facto r  of the nod j and the  re m a ining  nod e i n  clu s te r respectively,  j e re p r esents the  energy of th e nod j i r   rep r e s ent s the distan ce b e twee n nod e   i  and node  j n  repre s e n ts  the numbe r o f  nodes 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 p o sitio n s of qu antum  particl es a r updat e d   with the  step s of  QPSO. Th e  pbe sti     and  gbe sti  of  parti cle i s   co nfirmed  a c cording to  the va lue of fitne s s. The te mpo r a r y clu s te r-h ea d   can  be  optimi z ed  in  acco rd ance, an d th e form al  clu s ter-hea d in  thi s   rou nd i s   de termine d   so  a s   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 cluste r-he ad bro a d c a s ts the inform ation of formal clu s ter-he ad to the   node s i n   clu s ter, th en th e cl uste ring  i n  this  roun and th e 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 si mulat i on expe rime nt, the wi rele ss se n s or net work  co nsi s ts of 100  sen s o r  no de with GPS po sitioning fun c tion in the a r e a  of 150m ×1 50m. The  dist ance bet wee n  the Sink  (b ase   station) n ode  and the cen t er of the area is 150m.  , the contra ction-expa nsi o n coefficie n t,  values 0.75.  and in the fitness fun c tion  value 0.6 a n d  0.4, re spe c tively. The  numbe r of   iteration s  is 1 00.The  simul 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   Net w ork 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 0.1J  Packet size   5000bit  Transceiver ener g y E el e d   50nJ/bit  Aggregation en er g y  pe r bit,  E 5nJ/bit  Multipath amplifier ener g y , u 0.0013pJ/bit/m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  626 7 –  6273   6272 4.2. Simulation Res u lts a nd Analy s is  First of all,  the simul a tion experim ent s a nd compa r ative analysi s  on  energy   con s um ption  of network a r e carried  out  in a c cord an ce with th e fo rmula  (7),  Fig u re  sho w s t h e   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.       E n e r gy cons um p t i o n   ( J )   N u mber  of clust e r - he ad     Figure 2. The  Relation ship  betwe en the  Ener gy Con s umption an d the Num b e r  of Node     From  Figu re  2, there  is  a minimu m i n   the n e two r k en ergy co nsum ption  when the   numbe r of clu s ter-he ad  K =3, 4, and the theoretical result  K =3.4318  cal c ulate d  by the formula (8)  is ba si cally consi s tent  with the a c tual  value in  Fi gu re 2 .  It is cl ear th at 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.         En er gy  cons um pt ion  (J)   Side  le ng t h  of  a r ea ( m       N u m b e r  of  s u r v i v i ng nod e s   Ro un d   Figure 3. The  Relation ship  betwe en Network  Energy Con s umption an d Side Length  of Area   Figure 4. Co mpari s o n  on  Network Lifetime of  Two Protocol     Figure 3 sh o w s the  relatio n shi p  betwee n   netwo rk e n e rgy co nsum ption and  sid e  length  of area.F r om  Figure 3, with  the  increa sin g  of the side  length A  of the netwo rk area, the ene rg con s um ption  of two  p r ot ocol  in cre a ses. T here i s  a little diffe ren c e  in  ene rgy  con s um p t ion  betwe en th two p r oto c ol s wh en th e si de le ngth of  area  is small ,  but when  th e A>3 00m, t he  energy con s u m ption valu of LEACH is  highe r tha n  t hat of p r op osed p r oto c ol i n  this p ape r, with   faster in crea sing rate almo st in exponen tial form . This is be cau s the clu s terin g  numbe r of the  prop osed  pro t ocol i s  a  dynamic variati on, whi c h   is i n fluen ced  by the facto r s such  as the  si d e   length A an so o n , but the  clu s terin g  proportio n  of  L EACH i s  fixed at 5%. Clea rly, the pro p o s ed   proto c ol is  su perio r to LEACH p r oto c ol.   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)  6273 In  o r d e r  to   an a l yz e th e pe r f o r ma nc e of th e   e n tire   WSN,  we  ad opt the  net work lifetime  para m eter to  evaluate pe rf orma nc e of WSN. Figu re  4 sho w s the   simulatio n  curves  of network  lifetime from two routin g protocols. Here, the netwo rk lifetime is the time of all surviving no des  from the begi nning of the simulation to the death.       5. Conclusio n   In this pap er,  the clu s terin g  routin g protoc ol of  wirel e ss  sen s o r  net works ba se d on the   QPSO ca n ef fectively overcome th e sh ortco m ing s such  as the l o w en ergy of  wirel e ss  sen s or,  the poor  utilization, an d so on. By use  of clus te ring  optimization  and en ergy e quali z ation, the   netwo rk lifeti m e is prolon g ed and n e two r k resource i s  better utilize d In addition, for the si ngle - hop  comm u n icatio n may result in en ergy loss in  the long- distan ce t r an smissio n  [11],  we  can  ado p t  the mu lti-ho p co mmuni ca tions o r  multi - layer  cluste ri ng  s t rategy to res o lve.       Ackn o w l e dg ements   This  work was supp orted  by the Natio nal Natu ral S c ien c e F oun dation of Chi na (No.   5120 8168 ), T i anjin  Natu ral  Scien c e  Fou ndation  (No. 11JCYBJC0 0 900, No.  13 JCYBJC37 700 ),  Heb e i Provin ce Natu ral S c ien c e Fo und ation (No. F20132 0225 4, No. F201 320 2102 ) and Hebei   Province Fou ndation for  Returne d  Sch o l ars  (No. C20 1200 3038 ).       Referen ces   [1]  L Hua w e i . AC O-Based Ro uti ng Alg o rithm f o r W i reless Se nsor Net w o r k.  Chin ese Jo urn a l of Sens ors   and Actuat ors.  200 7; 20(1 1 ): 2450- 245 1.   [2]  Z e y u  Su n, Z henp ing  LI. W i reless S ens or  Net w or P a th Optimizatio n   B a sed on H y bri d   Alg o rithm .   T E LKOMNIKA Indon esi a  Jour nal of Electric al  Engin eeri n g . 2 013; 11( 9): 535 2-53 58.   [3]  L Guo hua, T  Hui. A  Nove Routi ng A l gor ithm Bas ed on Energ y  Pol i c y  for  W i reless   S ensor Net w o r k.   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  on R o uting a nd Bro a d castin g Alg o ri thms for W i reless Sensor N e r w o r ks. PhD  T hesis. Cheng Du: Doctora l  D i ssertatio n, Uni v ersit y   of Electronic Sci enc e and T e chno lo g y  of Ch in a.   200 7.  [5]  Heinz e lm an W ,  Chandr akas a n  A. Energ y efficient Com m unic a tion Pr otocol for W i r e less Se nsor   Net w orks.  IEEE Computer S o ciety . 200 0; 1 75-1 87.   [6]  J Sun, B F eng. Particle s w arm optimiz ati on  w i th p a rticl e s havi ng q u a n tum beh avi o r. Congr ess o n   Evoluti onar y C o mputati on.  IEEE . 2004: 32 5- 331.   [7]  H Yo urui,  T  Yiming.  S i mul a ti on  Rese arch   of the  QoS M u lticast  Routi n g i n  W S N  Bas ed  on  QPSO  Algorit h m .  T h ird Intern atio nal   S y mp osi u m o n  Intelli ge nt Info rmation T e chn o lo g y  Ap plic ati on. 2 0 0 9 ; (3):  39-4 3   [8]  H Don g x u e , Z  Ruih ua. PSO-base d  Do ubl Cluster-h ea ds  Clusteri ng Al g o rithm for W i reless Se nsor   Net w ork . Co mputer Eng i n eeri n g . 201 0; 36(1 0 ): 100-1 03.   [9]  Handy  M, Haase M.  Low  Energy A dapti v e Cluster in g Hierarc hy w i th Deter m in istic  Cluster-H ea d   Selecti on. F o u r th  IEEE Conferenc e on Mo bile a nd Wirel e ss Commun i c a tions N e t w ork s . 2002; 368- 372.   [10]  Heinz e l an W ,  Cha ndrak asa n  A. An app licat ion s pec ific  pro t ocol arc h itectu re for  w i re less  microsens or   net w o rks.On  W i reless Com m unic a tions, C o mmunic a tio n  societ y.20 02; 1 ( 4): 660-6 70.   [11]  He Nin gh ui, Li  Hongs hen g, Gao Jing. Ene r g y -s avin g Ro uting Al gorithm  Based on C l 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.