基于蟻群優(yōu)化多路徑路由算法的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的通信流量要求越來越大，流量大、速度快以及費(fèi)用低的有效傳數(shù)據(jù)輸方式是網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵。隨著軍隊(duì)信息化程度越來越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性和信息傳輸速度要求也越來越高。對(duì)于平時(shí)周邊環(huán)境的雷達(dá)預(yù)警偵查以及戰(zhàn)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)控制，在語音和視頻多媒體的傳輸問題上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t和吞吐量都有較高的要求。
　　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)路由算法容易造成流量擁塞，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載分配不均衡，從而造成對(duì)服務(wù)質(zhì)量的支持不足，易引發(fā)路由震蕩，無法充分利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滟Y源以及網(wǎng)

2、絡(luò)的故障恢復(fù)能力較差，為解決上述問題，提出了均衡路由和多路徑路由的概念。
　　多路徑路由就是用幾條代價(jià)滿足服務(wù)要求的路徑（包括最短路徑）來代替一條最短路徑，達(dá)到流量均衡，從而提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。由于網(wǎng)絡(luò)具有特有的隨機(jī)性，以及真實(shí)物理網(wǎng)絡(luò)的分布，使得蟻群優(yōu)化算法(ACO)在網(wǎng)絡(luò)路由問題上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在拓?fù)浜土髁磕Ｊ缴鲜制ヅ洌蔄CO算法在解決網(wǎng)絡(luò)路由問題具有很好的冗余性和容錯(cuò)性。AntNet并不是唯一用來解決路由問題的蟻群算法，但

3、是它是目前唯一的在測(cè)試與仿真水平上達(dá)到了一流計(jì)算性能的ACO算法。
　　現(xiàn)有研究的多路徑路由算法，具體可以概括為三種:一是選多條優(yōu)質(zhì)路徑，使用其中最優(yōu)路徑;二是選多條優(yōu)質(zhì)路徑并不斷更新可行路徑路由集，使用其中最優(yōu)路徑，故障立即更換路徑;三是實(shí)現(xiàn)流量分割的多路徑路由算法這是如今研究的重難。對(duì)算法參數(shù)值的設(shè)定大多從理論角度去定量，缺少某些有效規(guī)則的設(shè)定，然而這并不符合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的情況。對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠虿煌姆?wù)需求，算法中參數(shù)值的大

4、小設(shè)定也不同，而算法中的參數(shù)值直接影響著網(wǎng)路的實(shí)際性能。
　　本課題就是基于蟻群優(yōu)化算法進(jìn)行多路徑路由算法設(shè)計(jì)，采用蟻群信息素同構(gòu)的路由表，數(shù)據(jù)多路徑概率轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)利用螞蟻尋路過程，主動(dòng)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)延遲、隊(duì)列長(zhǎng)度、帶寬、抖動(dòng)、丟失率等QoS信息。利用反饋信息再動(dòng)態(tài)調(diào)整滿足不同需求的優(yōu)化目標(biāo)，修改信息素表和路由表，制定有效的規(guī)則機(jī)制來指導(dǎo)螞蟻的后續(xù)迭代演化。特別是通過大量的仿真實(shí)驗(yàn)來設(shè)定具體參數(shù)值的大小，達(dá)到對(duì)算法性能的控制，進(jìn)而達(dá)到充