基于蟻群算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的自組織網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)相比既有相似之處又存在很大的區(qū)別，其中能量有限性是約束無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)考慮的關(guān)鍵因素之一，因此設(shè)計(jì)一個(gè)能量有效，負(fù)載均衡的無(wú)線傳感器路由協(xié)議是研究人員面臨的首要挑戰(zhàn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)通常部署在惡劣環(huán)境中，節(jié)點(diǎn)的能量一般無(wú)法得到補(bǔ)充，再加上節(jié)點(diǎn)失效而帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化，因此，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)計(jì)適應(yīng)于其自身特點(diǎn)的無(wú)線路由協(xié)議。
　　本文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大體結(jié)

2、構(gòu)、特點(diǎn)以及關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)進(jìn)行了比較深入的研究。并深入地分析了蟻群算法及其的一些改進(jìn)算法，同時(shí)綜述了無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中，多路徑路由協(xié)議研究方面的一些最新工作，對(duì)典型的多路徑路由協(xié)議進(jìn)行了深入的介紹，同時(shí)重點(diǎn)介紹了AntHocNet協(xié)議。
　　由于目前已經(jīng)提出的一些基于蟻群算法的多路徑路由協(xié)議，像應(yīng)用在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的AntHocNet協(xié)議，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)的能量，不能很好地完成能量有效性，因此，在AntHocNet協(xié)議基礎(chǔ)上，結(jié)合

3、蟻群算法的理論，提出一種多路徑蟻群路由算法，記為MABR。該算法在以下幾個(gè)方面做了改進(jìn)。
　　該算法在螞蟻數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)、信息素更新公式、多路徑建立機(jī)制等方面進(jìn)行改進(jìn)。在前向螞蟻報(bào)文中加入了鏈路上節(jié)點(diǎn)中能量最小值(Emin字段)，該字段記錄的是前向螞蟻所經(jīng)過(guò)路徑上能量最小節(jié)點(diǎn)的能量值；信息素更新公式中加入了節(jié)點(diǎn)的時(shí)延和能量因素，本文中的信息素更新公式可表示為，跳數(shù)的倒數(shù)乘于當(dāng)前后向螞蟻所有經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)中剩余能量中的最小值(MBR)與后向螞

4、蟻發(fā)送時(shí)延之積；多路徑建立機(jī)制等方面進(jìn)行改進(jìn)，能夠建立更多條可選的鏈路不相交的多路徑信息。描述如下，中間節(jié)點(diǎn)在收到前向螞蟻報(bào)文時(shí)，若中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的路由信息S中的每條路徑信息Ri的跳數(shù)都小于螞蟻報(bào)文路徑信息的跳數(shù)，則丟棄該螞蟻請(qǐng)求報(bào)文。反之，則轉(zhuǎn)發(fā)該螞蟻請(qǐng)求報(bào)文。通過(guò)這種轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的方式，在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間建立起多條鏈路不相交的備選路徑。在數(shù)據(jù)發(fā)送階段，通過(guò)概率選擇公式，來(lái)選擇較好的路徑來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。
　　接著，從定量方面分析和評(píng)價(jià)