改进的蚁群算法在Ad Hoc路由协议中的应用研究

【摘要】AdHoc网络是一种无需预设网络基础设施、自组织、临时的多跳无线网络。网络中各结点地位完全平等,且既是为客户提供交互服务的移动终端又是数据转发的中间节点。无中心的动态网络拓扑结构使得AdHoc网络具有很强抗毁灭性,且可以随时随地迅速搭建。这使得AdHoc网络广泛应用于救灾恢复、野外勘探、紧急会议、海洋作业、战时指挥等领域。也正是因为AdHoc网络结点的可移动性,网络拓扑结构动态变化,使得一般网络的路由协议不再适应。经过十数年的研究发展,已经有几种AdHoc路由协议得到广泛认可：如DSDV、AODV、ZRP等。但这些路由协议在网络时延、丢包率、协议开销和结点能源消耗等方面的表现依然没有达到人们期望的水平。如何设计出一种能够完全适应AdHoc动态拓扑结构,同时又要尽量少消耗结点能源的路由协议是近年来AdHoc网络研究的热点。蚁群算法是通过模拟自然界中蚂蚁觅食行为而得到的一种智能优化搜索算法。算法通过信息素叠加和挥发机制搜寻全局最优解,具有良好的正反馈性和多样性。正反馈性可以保证优良特性的强化,使算法不至于陷入混乱；多样性则保证了系统的创新能力,避免算法死循环。这两种特性使得蚁群算法非常适合求解动态规划和最短路径问题,而AdHoc路由问题正是典型的动态的最短路径问题,因此蚁群算法可以很好的适应AdHoc网络动态的拓扑结构,对AdHoc路由协议进行优化。为了更好的适应AdHoc网络,本文对蚁群算法做了一些改动。引入了适应AdHoc的双向蚁群算法机制,设置了信息素阈值,改动了蚂蚁选择下一结点规则,最后结合区域分频机制,提出了一种改进的AdHoc路由协议。通过大量的仿真实验,结果表明改进后的协议在网络时延、丢包率、协议开销等方面表现都有所提升。
【作者】杨慧；
【导师】杨雄；
【作者基本信息】海南大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】AdHoc网络；路由协议；DSDV；蚁群算法；区域分频；

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