基于蚁群算法的Ad Hoc网络能量控制路由协议

摘要

移动Ad Hoc网络是一种无基站、自组织、网络拓扑动态变化的无线网络。Ad Hoc网络被广泛应用于军事、救灾等领域。由于其独特的特性,Ad Hoc网络路由协议的研究成为热点问题。Ad Hoc网络中节点能量通常有限,如何选择一条最优的路径成为路由协议研究的关键问题。
　　传统的无线路由协议由于基于固定基站的局限性无法直接应用到Ad Hoc网络中,因此就需要提出新的路由协议来适应现有的Ad Hoc网络。本文根据Ad Hoc网络移动性、随机性等特点提出了基于蚁群算法的Ad Hoc网络能量控制路由协议ACECR(Ant Colony-based Energy Control Routing Protocol for Ad Hoc Networks),协议利用蚁群算法的正反馈性来产生优化路径。本文设计的路由协议相对于现有的相关路由协议,综合考虑了节点剩余能量、路径最小能量两个要素。从节点剩余能量角度出发,本文将能量加入到蚁群算法信息素计算公式中,通过对路径平均能量以及最小能量的综合考虑来引导蚁群发现能量分布较为健壮的路径。从节点发射消耗能量角度还给出了一个考虑节点发射功率的信息素计算公式,通过合理选择不同发射功率的节点来减少能量消耗从而保证节点生存周期。
　　本文在给出算法的同时还列举了一个示例来形象的说明蚁群算法路由协议的工作过程。最后利用NS-2仿真软件对本文提出的基于蚁群算法路由协议进行了仿真实验。实验结果表明Ad Hoc网络节点在传输延迟、网络生存期等方面都优于AODV等相关协议,延长了网络生命周期从而避免了由于节点过早死亡而导致的网络分割。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 Ad Hoc网络简介

1.3本文研究目的与意义

1.4本文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 Ad Hoc网络路由算法及能量控制

2.1表驱动路由协议

2.2按需路由协议

2.3混合路由协议

2.4 能量控制相关协议

2.5 本章小结

第三章 蚁群算法及相关Ad Hoc网络协议

3.1 蚁群算法简介

3.2 基于蚁群算法的Ad Hoc网络路由协议

3.3 本章小结

第四章 算法设计与实现

4.1 算法设计思路及符号说明

4.2 算法详细设计

4.3 考虑功率控制的算法设计

4.4 实例演示

4.5 本章小结

第五章 协议的仿真实现

5.1 NS-2仿真软件简介

5.2 主要代码实现

5.3 协议仿真结果与分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

硕士期间发表论文

致谢