基于改進演化蟻群算法的無線自組網(wǎng)多播路由研究.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)和多媒體業(yè)務應用的迅速發(fā)展,大眾對網(wǎng)絡的需求不再局限于有線網(wǎng)絡技術(shù),無線自組網(wǎng)技術(shù)的提出和廣泛應用已經(jīng)逐漸成為有線網(wǎng)絡技術(shù)的有益補充。無線自組網(wǎng)是一種多跳的和動態(tài)變化的網(wǎng)絡,與傳統(tǒng)的蜂窩式網(wǎng)絡不同,無線自組網(wǎng)沒有固定的基礎設施和路由器,它是由各移動的主機本身通過無線連接而形成的自主系統(tǒng),且移動主機本身不僅充當路由器,同時也是作為一個通信的端節(jié)點。由于無線自組網(wǎng)中移動主機的動態(tài)變化性容易引起網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)隨著主機的移動而

2、發(fā)生變化,從而導致主機本身能夠提供的帶寬都變得十分有限。因此,對無線自組網(wǎng)中的路由算法協(xié)議的研究就顯得尤為重要。
　　此外,隨著多媒體技術(shù)應用的發(fā)展和普及,多媒體業(yè)務具有的數(shù)據(jù)量大、時延敏感性強和持續(xù)時間長等問題都是不能忽視的,因此確保無線自組網(wǎng)絡的服務質(zhì)量(Quality of Service,簡稱QoS)也是非常重要和迫切的。多播路由技術(shù)正是解決無線網(wǎng)絡中確保服務質(zhì)量問題的關(guān)鍵技術(shù)。多播技術(shù)不同于傳統(tǒng)的單播和廣播技術(shù),它是一種

3、一點對多點、多點對多點的網(wǎng)絡技術(shù),能夠有效地節(jié)省網(wǎng)絡的帶寬資源。
　　由于無線自組網(wǎng)本身的特性和QoS多播路由的特點,無線自組網(wǎng)的QoS多播路由問題不僅是一個滿足多約束的問題,同時也是一個NP完全問題,用傳統(tǒng)的路由算法難以有效地解決。演化算法和蟻群算法作為求解NP完全問題的有效工具,已經(jīng)得到了諸多研究人員的關(guān)注。本論文在深入地研究了已有的網(wǎng)絡多播路由算法協(xié)議的基礎上,提出一種基于改進演化蟻群算法的無線自組網(wǎng)多播路由算法(IEAMR

4、A),該算法克服了傳統(tǒng)路由算法在解決無線自組網(wǎng)QoS多播路由方面的不足,有效地提高了路由效率,節(jié)省了網(wǎng)絡資源。
　　本論文的主要創(chuàng)新點包括:
　　1、提出了一種基于改進演化蟻群算法的無線自組網(wǎng)QoS多播路由算法,該算法結(jié)合了演化算法和改進的蟻群算法的優(yōu)點,有效地利用了演化算法的全局搜索能力和改進蟻群算法的并行性。
　　2、針對無線自組網(wǎng)QoS多播路由的特點,對傳統(tǒng)蟻群算法進行了改進。首先在路徑上不再是按照以往的狀態(tài)轉(zhuǎn)移

5、公式選擇下一步,而是設定一個引導性公式來進行狀態(tài)轉(zhuǎn)移。此外,在信息素更新方式上也進行改進,不再是待螞蟻走完一步就對路徑上的信息素進行局部更新調(diào)整,而是通過引入一個反饋的因子,通過該因子反饋先前的螞蟻搜索的消息,從而避免了螞蟻走回頭路浪費搜索時間。同時待螞蟻循環(huán)搜索完一次后也不再對所有所求的解采用全局的信息素更新調(diào)整,而是在記錄蟻群搜索的最優(yōu)和最差的路徑后,只對最優(yōu)路徑上的信息素進行更新,較差路徑上的信息素采取削減的方式,從而引導螞蟻更好