基于自然計(jì)算的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)QoS路由研究.pdf

1、無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)是由系統(tǒng)中的通信結(jié)點(diǎn)通過(guò)分布式協(xié)議互連或組織起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因?yàn)槠洳恍枰魏喂潭ㄔO(shè)施支持，且能夠提供特別靈活的通信，所以無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)在很多地方都能發(fā)揮作用，但也帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，其中之一就是QoS路由?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)的QoS路由協(xié)議都是為傳統(tǒng)的有線網(wǎng)提出來(lái)的，并不適用于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)。 在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中要提供QoS服務(wù)，QoS路由起著重要的作用。一般說(shuō)來(lái)，QoS路由的目標(biāo)有兩個(gè)：選擇符合QoS約束的路由；充分利用網(wǎng)絡(luò)全局資源

2、，自適應(yīng)地處理可能的網(wǎng)絡(luò)擁塞。因此，QoS路由對(duì)于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的推廣應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。 自然計(jì)算是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。受自然界和其他一些物理現(xiàn)象的啟發(fā)，提出一些新的策略來(lái)解決當(dāng)前無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的QoS路由問(wèn)題，所做的工作主要包括以下幾個(gè)方面： 1、結(jié)合群集智能和鏈路不相交多徑路由提出基于蟻群的多徑路由協(xié)議。協(xié)議通過(guò)建立和利用多重鏈路不相交路由來(lái)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)分組，并通過(guò)信息素來(lái)分散通信量，因此更能適應(yīng)無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)

3、態(tài)變化和更好的支持QoS。仿真結(jié)果表明算法具有較好的性能。 2、提出基于模擬退火的算法來(lái)解決adhoc網(wǎng)絡(luò)中的多重QoS路由問(wèn)題。該方法首先運(yùn)用能量函數(shù)，把多個(gè)QoS權(quán)轉(zhuǎn)換成一個(gè)新的復(fù)合度量，然后通過(guò)模擬退火找到可行的路由。 3、結(jié)合均場(chǎng)退火的特點(diǎn)，提出基于均場(chǎng)退火的路由算法MFARA來(lái)解決無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)中多重約束的QoS尋路問(wèn)題。由于在均場(chǎng)退火中采用了一組確定性的等式來(lái)取代模擬退火中的隨機(jī)更新過(guò)程，并且在計(jì)算平衡態(tài)平穩(wěn)概率

4、分布時(shí)采用鞍點(diǎn)近似，算法的收斂時(shí)間比基于模擬退火的算法的要大為減少。 4、提出了一個(gè)改進(jìn)的FSR協(xié)議CO-FSR。CO-FSR繼承了FSR簡(jiǎn)單，高效和擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并綜合考慮了MAC層和網(wǎng)絡(luò)層狀態(tài)，運(yùn)用跨層技術(shù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的性能。在CO-FSR中，負(fù)載重的結(jié)點(diǎn)，即使其位于源宿之間的最短路由上，也不會(huì)被選為中間結(jié)點(diǎn)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組。仿真結(jié)果表明CO-FSR可以減少平均端到端時(shí)延，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。因此CO-FSR特別適用于解決大規(guī)模a