移動對等網絡中基于蟻群的路由機制研究.pdf

1、隨著對等模式在有線網絡上取得巨大成功和無線通信技術的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了一種新型網絡形式—移動對等網絡，它表現(xiàn)為一組帶有無線收發(fā)裝置的移動節(jié)點通過多跳連接形成一個對等的自組織系統(tǒng)。移動對等網絡在災難救援、多用戶協(xié)同工作等方面具有廣闊的應用前景，引起了廣泛的關注。路由機制是移動對等網絡研究中的一個核心問題。如何針對移動對等網絡的能量受限、可能存在自私節(jié)點、拓撲結構動態(tài)變化等特點，設計有效的路由機制提高網絡性能，是移動對等網絡設計中的一項重要任

2、務。
　　蟻群優(yōu)化算法由于具有自組織性強等優(yōu)點，已被應用于很多領域，包括移動對等網絡的路由機制研究。目前有很多基于蟻群優(yōu)化算法的路由機制被提出，但往往只關注于拓撲結構動態(tài)變化的特點，而忽略了可能存在自私節(jié)點、能量異構受限等特點，因此在應用于移動對等網絡時還存在一些問題。本文首先通過對已有蟻群路由機制的分析，提出了一個蟻群路由機制的通用架構和基本路由流程，然后針對移動對等網絡的應用需求多變、可能存在自私節(jié)點和節(jié)點能量異構受限的特點，

3、分別提出了相應的解決機制，最后將三種解決機制綜合起來構成一個合作節(jié)能型蟻群QoS(Quality of Service，服務質量)路由機制。主要研究成果如下:
　　(1)提出了一個蟻群路由機制的通用架構，并在其上提出了蟻群路由的基本流程，不增加額外開銷，以用于分析蟻群路由機制的核心原理。在此基礎上，根據無免費午餐原則，將蟻群路由機制按其流程分成四個核心組件:路由發(fā)現(xiàn)、路由維持（包括路由失效處理），數據轉發(fā)和信息素蒸發(fā)，詳細地討論了

4、每個組件內的相關設置，并通過仿真實驗驗證分析。
　　(2)針對移動對等網絡應用需求快速變化的特點，提出了一種多度量蟻群QoS路由機制。該機制為每個QoS度量參數設置一種信息素，根據不同的應用需求，通過調整QoS參數的權重，以提供符合要求的路徑。仿真實驗驗證了該機制的性能。
　　(3)針對移動對等網絡中可能存在自私節(jié)點的問題，提出了一種自私節(jié)點檢測與懲罰型蟻群路由機制。通過允許節(jié)點自由表達其主觀轉發(fā)概率，路由時選擇綜合轉發(fā)概率

5、較高的節(jié)點，從而實現(xiàn)檢測機制;通過對節(jié)點的自私行為進行懲罰，強迫它們提高合作度從而實現(xiàn)懲罰機制。仿真實驗驗證了該機制的性能。
　　(4)針對移動對等網絡中節(jié)點能量異構且有限的問題，提出了一種基于自感知的節(jié)能型蟻群路由機制。通過維持網絡連通的HELLO包，節(jié)點能夠了解相鄰路徑質量和未來生存趨勢，以及相應節(jié)點的剩余能量等信息，從而選擇最合適的路徑，并均衡了網絡能量，從而延長網絡生存時間。仿真實驗驗證了該機制的性能。
　　(5)針