基于蟻群優(yōu)化的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由移動(dòng)終端和無(wú)線鏈路組成的臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)。它是一種自組織、自愈的網(wǎng)絡(luò)，不需要依靠現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要設(shè)置任何中心控制節(jié)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。但為了確保信息可靠快速傳輸，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)對(duì)路由算法有很高的要求。例如要求路由算法能避免無(wú)環(huán)路由和單向鏈路的產(chǎn)生，能適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。此外，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量有限，導(dǎo)致其工作時(shí)間不能滿足人們的要求，所以盡量延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間也是對(duì)算法要求之一。

2、目前，學(xué)者們提出了多種路由協(xié)議，主要分為按需驅(qū)動(dòng)的路由協(xié)議和主動(dòng)式的路由協(xié)議兩類。這兩類路由協(xié)議各有優(yōu)缺點(diǎn)，雖然在一定程度上達(dá)到了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的要求，但由于它們都采用了一種洪泛的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制，其網(wǎng)絡(luò)性能始終受到制約。蟻群優(yōu)化是M.Dorigo等學(xué)者在真實(shí)螞蟻覓食行為的啟發(fā)下提出的一種具有高度創(chuàng)新性的元啟發(fā)式算法。它具有并行性、正反饋性、自適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，并能夠適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞念l繁變化。本文主要研究將蟻群優(yōu)化應(yīng)用于Ad Ho

3、c網(wǎng)絡(luò)路由中，提出了一種結(jié)合按需路由和按表驅(qū)動(dòng)路由特點(diǎn)的算法，并將節(jié)點(diǎn)剩余能量作為啟發(fā)因子，以均衡各節(jié)點(diǎn)能量的消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。此外還通過(guò)周期性的發(fā)送前向螞蟻和HELLO螞蟻來(lái)建立和維護(hù)路由，從而在沒(méi)有增加額外開(kāi)銷的情況下，避免了單向鏈路和環(huán)路的產(chǎn)生。為了分析基于蟻群優(yōu)化的路由算法性能，本文在OMNET++仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了該算法，命名為ACO-Route，并將多個(gè)場(chǎng)景下的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與AODV算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，證明了該算法