基于相關(guān)節(jié)點(diǎn)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)蟻群路由算法.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是由移動(dòng)終端按多跳、對(duì)等且以無(wú)線方式組成的自組織網(wǎng)絡(luò)，它沒(méi)有類似于基站通信的基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可自由的移入或移出。由于節(jié)點(diǎn)的這種頻繁移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷的變化，在網(wǎng)絡(luò)生存周期內(nèi)，節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法保證一條可以較長(zhǎng)期時(shí)間保持通信的路由。于是尋路問(wèn)題就成了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)一直倍受關(guān)注的問(wèn)題。
　　最近幾年，人們?cè)诓粩嗟靥接懓阎悄芩惴ㄟ\(yùn)用到其中。蟻群算法就是一個(gè)十分典型的智能算法。首先對(duì)蟻群算法及其在Ad Hoc

2、網(wǎng)絡(luò)路由尋路中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)蟻群算法在尋路初期收斂速度慢的不足，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，即基于相關(guān)節(jié)點(diǎn)的蟻群路由算法(RACO)。源節(jié)點(diǎn)發(fā)出的前進(jìn)螞蟻（尋找報(bào)文）在尋找目的節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，如果找到了一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，會(huì)立刻生成返回螞蟻進(jìn)行返回，并在途中留下信息素。而前進(jìn)螞蟻則繼續(xù)尋找目的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)期待發(fā)現(xiàn)具有更高等級(jí)的目的節(jié)點(diǎn)的相關(guān)節(jié)點(diǎn)。
　　其次，還將蟻群算法延伸到解決Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)組播路由問(wèn)題。因?yàn)椋?/p>

3、不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，組播通信方式是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)最適合的通信方式。然而，組播是NP完全問(wèn)題，常規(guī)方式很難適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)頻繁的拓?fù)渥兓?。本文通過(guò)了解Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)組播路由的特點(diǎn)并結(jié)合RACO中對(duì)蟻群算法的研究，提出了適合于組播路由的改進(jìn)蟻群算法，即逆向蟻群組播路由發(fā)現(xiàn)算法(CACO)。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的前進(jìn)螞蟻（尋找報(bào)文）在到達(dá)接收端時(shí)，會(huì)自動(dòng)復(fù)制出若干個(gè)返回螞蟻并進(jìn)行回溯，而這些返回的螞蟻并不是按原路返回，而是進(jìn)行反向的尋路，同時(shí)原前

4、進(jìn)螞蟻將繼續(xù)尋找其他多目標(biāo)并進(jìn)行相同的操作。通過(guò)這樣的改進(jìn)目的在于解決組播路由尋路中無(wú)法平衡多目標(biāo)收斂的問(wèn)題。
　　最后，對(duì)上述算法進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明RACO改進(jìn)算法能夠適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渥兓惴ǔ跗谂c原始蟻群算法相比有較好的收斂速度。而CACO算法能夠平衡多目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的收斂速度，算法總體的運(yùn)算時(shí)間比原始ACO算法要少。尤其是兩個(gè)算法的端到端平均延遲比原始蟻群算法都低，RACO算法網(wǎng)絡(luò)吞吐量及發(fā)包率上也要好于原始蟻群算