基于遗传算法和蚂蚁算法的移动IP路由选择

摘要

互联网的出现给人们的生活带来了巨大的变化，通过互联网，人们可以及时获取信息，但互联网信息量的快速增长及人们对信息处理提出的更高要求，使传统的有线网络已不能满足用户的需求。为此人们期望能不再受时间和空间的限制，随时随地享受各种信息服务。无线通信技术和计算机技术的快速发展，使移动计算成为可能。移动IP通信最基本的问题是IP主机在通信期间可能需要移动，因此IP地址可能会经常发生变化。而在传统的lP技术中，lP地址的变化必将导致IP)通信的中断。移动IP通信一方面希望移动的IP主机保持原来的IP地址不变，以方便其他主机与移动主机的通信，另一方面又希望根据当前所在的网络，及时更新IP地址进行通信。其目标就是能够透明地支持lP主机的移动性，在IP主机移动的过程中，能够始终用原来的IP地址即归属地址来与移动IP)主机通信。 移动主机在两个不同子网之间移动时将产生切换。切换会导致移动主机在一定时间之内不能发送和接收数据分组，通信对端和移动主机之间的通信暂时会中断。目前有一些工作，研究如何达到平滑切换或无缝切换，并取得了较好的效果。切换之后移动主机必须尽快找到一条最短路径路由与通信对端建立连接。求解最短路径实际上是多变量、多约束的非线性优化问题，是NP难问题。在移动网络中，网络拓扑变化快，要保证用户业务不受影响，必须在最短时间内找到最短路径路由。本文首先利用“信息素表”来取代网络节点中的路由选择表，把移动lP网络和蚂蚁算法联系起来，研究将蚂蚁算法用于求解移动lP路由选择当中的最短路径。实验表明，本文基于蚁算法的移动lP路由选择在网络节点数量较多时比基于遗传算法的移动lP路由选择在查找性能上更优。 遗传算法或蚂蚁算法这类启发式算法适合解决移动lP路由选择问题，但遗传算法存在对于系统中的反馈信息利用不够，易受局部最优解影响等缺点，而蚂蚁算法存在初期信息素匮乏，求解速度慢等缺点。因此，本文将遗传算法和蚂蚁算法结合起来，使用遗传算法生成信息素分布，再利用蚂蚁算法求出全局最优解，从而有效提高找出移动lP最短路由的速度，实验表明本文的算法比其他单一采用遗传算法或蚂蚁算法进行路由选择在性能上有较大的提高。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第二章 移动IP概述

第三章 遗传算法

第四章 基于蚂蚁算法的移动IP路由选择

第五章 基于遗传算法和蚂蚁算法的移动IP路由选择

第六章 总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间参加的科研项目

攻读硕士学位期间已发表和已录用的文章