基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡多路徑路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種特殊的自組織網(wǎng)絡，與傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡相比既有相似之處又存在很大的區(qū)別，其中能量有限性是約束無線傳感器網(wǎng)絡考慮的關鍵因素之一，因此設計一個能量有效，負載均衡的無線傳感器路由協(xié)議是研究人員面臨的首要挑戰(zhàn)。無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點通常部署在惡劣環(huán)境中，節(jié)點的能量一般無法得到補充，再加上節(jié)點失效而帶來的網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化，因此，無線傳感器網(wǎng)絡需要設計適應于其自身特點的無線路由協(xié)議。
　　本文首先對無線傳感器網(wǎng)絡的大體結(jié)

2、構(gòu)、特點以及關鍵的網(wǎng)絡路由技術進行了比較深入的研究。并深入地分析了蟻群算法及其的一些改進算法，同時綜述了無線自組織網(wǎng)絡中，多路徑路由協(xié)議研究方面的一些最新工作，對典型的多路徑路由協(xié)議進行了深入的介紹，同時重點介紹了AntHocNet協(xié)議。
　　由于目前已經(jīng)提出的一些基于蟻群算法的多路徑路由協(xié)議，像應用在Ad Hoc網(wǎng)絡的AntHocNet協(xié)議，沒有考慮節(jié)點的能量，不能很好地完成能量有效性，因此，在AntHocNet協(xié)議基礎上，結(jié)合

3、蟻群算法的理論，提出一種多路徑蟻群路由算法，記為MABR。該算法在以下幾個方面做了改進。
　　該算法在螞蟻數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)、信息素更新公式、多路徑建立機制等方面進行改進。在前向螞蟻報文中加入了鏈路上節(jié)點中能量最小值(Emin字段)，該字段記錄的是前向螞蟻所經(jīng)過路徑上能量最小節(jié)點的能量值；信息素更新公式中加入了節(jié)點的時延和能量因素，本文中的信息素更新公式可表示為，跳數(shù)的倒數(shù)乘于當前后向螞蟻所有經(jīng)過節(jié)點中剩余能量中的最小值(MBR)與后向螞

4、蟻發(fā)送時延之積；多路徑建立機制等方面進行改進，能夠建立更多條可選的鏈路不相交的多路徑信息。描述如下，中間節(jié)點在收到前向螞蟻報文時，若中間節(jié)點存儲的路由信息S中的每條路徑信息Ri的跳數(shù)都小于螞蟻報文路徑信息的跳數(shù)，則丟棄該螞蟻請求報文。反之，則轉(zhuǎn)發(fā)該螞蟻請求報文。通過這種轉(zhuǎn)發(fā)報文的方式，在源節(jié)點與目的節(jié)點之間建立起多條鏈路不相交的備選路徑。在數(shù)據(jù)發(fā)送階段，通過概率選擇公式，來選擇較好的路徑來發(fā)送數(shù)據(jù)。
　　接著，從定量方面分析和評價