基于蟻群優(yōu)化的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由.pdf

1、隨著Internet和移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，移動計算機已經(jīng)成為當前通信與計算機科學技術(shù)一個十分活躍的話題。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)作為一種特殊形式的移動計算機網(wǎng)絡(luò)，可廣泛應(yīng)用于軍事指揮、傳感器網(wǎng)絡(luò)、一些緊急場合以及個人通信網(wǎng)。由于Ad hoc的網(wǎng)絡(luò)特點，節(jié)點的頻繁移動造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化，路由問題成為研究與應(yīng)用的關(guān)鍵以及難點，路由協(xié)議是該網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信最關(guān)鍵、最核心的問題。
　　 本文在分析Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特點，研究常見Ad h

2、oc的路由協(xié)議基礎(chǔ)上，總結(jié)了現(xiàn)有的路由協(xié)議中存在的一些問題，并對蟻群算法進行分析，將蟻群優(yōu)化算法應(yīng)用于路由協(xié)議當中，通過大量的理論分析以及相應(yīng)的公式推導，最后提出兩種相應(yīng)的算法改進，通過仿真，該改進均能使得網(wǎng)絡(luò)的性能獲得一定的提升。本論文的主要工作如下：
　　 1.研究Ad Hoc的背景，包括Ad Hoc的特點、體系結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)，其中重點關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)中的路由協(xié)議。
　　 2.對Ad Hoc的常見路由協(xié)議進行分析

3、，包括表驅(qū)動協(xié)議和按需路由協(xié)議，其中表驅(qū)動協(xié)議有DSDV和ERP協(xié)議等，按需驅(qū)動協(xié)議有AODV、DSR、ABR、TORA協(xié)議等。
　　 3.分析基本的蟻群優(yōu)化算法，對蟻群優(yōu)化算法進行了描述并對其原理進行了分析，研究了蟻群優(yōu)化算法在TSP問題中的應(yīng)用，闡述了蟻群優(yōu)化算法的實現(xiàn)方法，概要的介紹了一下蟻群優(yōu)化算法的收斂性。最后總結(jié)出一種“三步走”選擇蟻群優(yōu)化算法最優(yōu)組合參數(shù)的有效方法，該方法對用蟻群優(yōu)化算法解決相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)化問題有一定

4、的參考價值，這非常有利于蟻群優(yōu)化算法在其它優(yōu)化領(lǐng)域中的進一步推廣和應(yīng)用。
　　 4.在Ad Hoc路由介紹和蟻群優(yōu)化算法分析的基礎(chǔ)上，將蟻群優(yōu)化算法加入Ad Hoc路由中，提出一種基于蟻群優(yōu)化的路由算法。通過對蟻群優(yōu)化的路由算法進行仿真，對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的平均端到端的延遲（average end-to-end delay）、數(shù)據(jù)包的分組投遞率（packet delivery ratio）以及網(wǎng)絡(luò)的路由開銷（routingoverh

5、ead）與AODV進行了分析比較，說明該算法性能明顯優(yōu)于AODV算法。
　　 在對蟻群優(yōu)化算法進行仿真的基礎(chǔ)上，根據(jù)對算法中的參數(shù)α，β對算法全局性和收斂速度的分析，提出一種改進的蟻群優(yōu)化路由算法，通過仿真表明該改進算法獲得一定程度上的性能改進。分析目前大多數(shù)路由算法，大多都是以跳數(shù)最少作為選擇標準，但是由于一條路徑的局限性，因此第四章中提出一種基于節(jié)點剩余能量的蟻群優(yōu)化路由算法，將節(jié)點剩余能量加入信息素更新中。通過仿真表明，基