基于蟻群算法的改進(jìn)Ad Hoc路由協(xié)議研究.pdf

1、AdHoc是一種多跳的、無(wú)中心的、自組織的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它既沒(méi)有固定不變的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也沒(méi)所謂的中心節(jié)點(diǎn)，是一種典型的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)常以“多跳”方式進(jìn)行路由，因此也被稱(chēng)為多跳網(wǎng)絡(luò)。AdHoc網(wǎng)絡(luò)具備快速搭建、設(shè)備便攜靈活、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等諸多特點(diǎn)，不管在民用還是軍用領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。但最近的研究發(fā)現(xiàn)，將“跳數(shù)”作為路由標(biāo)準(zhǔn)，容易忽略了無(wú)線鏈路的質(zhì)量，如鏈路的信噪比、穩(wěn)定性、安全性等。此外，周期性的廣播路由信息也會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)過(guò)多的帶

2、寬浪費(fèi)和電量消耗，不利于網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)時(shí)間生存。
　　 在傳統(tǒng)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，蟻群算法并不能很好地適應(yīng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)，原因在于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)變性會(huì)破壞原有的轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)，而協(xié)議本身又不具備快速修復(fù)功能。但在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，一些應(yīng)用需要主機(jī)間通過(guò)相互協(xié)作來(lái)共同完成，而蟻群技術(shù)則恰好可以提供節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸。當(dāng)蟻群算法應(yīng)用在AdHoc網(wǎng)絡(luò)尋路時(shí)，它存在無(wú)法同時(shí)找到多目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的局限性，于是研究人員提出了逆向?qū)ぢ返淖兎N解決方案。即當(dāng)“前進(jìn)螞蟻”在

3、到達(dá)接收端時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)地復(fù)制出若干個(gè)“返回螞蟻”并讓其進(jìn)行回溯。這些返回的螞蟻并不按照“前進(jìn)螞蟻”的原路返回，而是重新進(jìn)行反方向的尋路。另外，在返回螞蟻攜帶的數(shù)據(jù)中增加了廣播周期和節(jié)點(diǎn)使用頻率的信息，用于對(duì)不同節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的更新周期，而不再使用統(tǒng)一的廣播更新周期。從比較的結(jié)果可以看出，新算法在延遲、網(wǎng)絡(luò)消耗（主要指帶寬）、傳輸包等方面都要優(yōu)于原始算法，其原因在于算法的收斂速度提高了。
　　 本文提出了基于蟻群算法的改進(jìn)AdH

4、oc路由協(xié)議，利用蟻群算法的自身特點(diǎn)改進(jìn)協(xié)議的弊端。改進(jìn)后穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸使其具有較高的分組投遞率，從而降低了分組重發(fā)次數(shù)。并且新算法中維持鏈路時(shí)間較短，有效地減少了部分?jǐn)嗦番F(xiàn)象的發(fā)生，降低了協(xié)議維護(hù)的費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)。更重要的是，協(xié)議減少了周期性廣播帶來(lái)的帶寬浪費(fèi)和電量損耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)存活時(shí)間。我們選擇以NS2作為仿真工具，對(duì)其架構(gòu)、仿真機(jī)制和無(wú)線管道做了詳細(xì)的介紹。文章的最后，總結(jié)說(shuō)明了本文的主要內(nèi)容和下一步工作，以及對(duì)AdHoc網(wǎng)絡(luò)蟻群優(yōu)化