无线MESH网中基于改进蚁群算法的QoS路由研究

摘要

无线Mesh网络(Wireless Mess Network)简称WMN，是一种新型的无线通信网络。它具备网状的拓扑结构的自组织性和自愈特点，并具有有效的移动用户管理和跟踪机制。无线mesh网络既属于多跳的宽带无线网络结构，也属于高容量、高速率、多点对多点的分布式网络，这使得无线Mesh网络中的路由问题成为研究与应用的重点与难点，其中路由算法安全与有效是核心的问题。
　　 论文着重研究无线mesh网络中基于改进蚁群算法解决QoS路由问题，本文涉及的约束参数主要包括带宽、延迟、延迟抖动、成本，丢包率。无线Mesh网络的Qos路由是一个满足多约束的问题。如何在满足多约束QoS要求的前提下进行路由选择，目前一般路由算法难以有效求解，通常采用启发式算法解决。
　　 蚁群算法作为一种新颖的自激励启发式算法，不依赖于具体的数学描述，具有全局优化和本质上的并行性等优点。但是蚁群算法本身具有收敛速度慢、容易局部收敛的缺点。
　　 针对算法自身固有的缺陷，本文提出一种基于改进蚁群算法的QoS路由算法。改进算法对传统蚁群算法的状态转移规则和信息素更新机制进行调整，在全局信息素更新策略中，除了对以往最优解路径信息素更新外，对以往最差解路径信息素同样更新。通过采用这种双向收敛的策略，有助于加快算法的收敛速度。同时改进算法采用接入点就近策略选择Mesh router节点增强网络的健壮性。论文对基于改进蚁群算法的QoS路由算法仿真结果表明，改进蚁群算法同传统蚁群算法相比，能更好地优化网络资源和满足QoS路由需求。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1.无线Mesh网络及其特点

1.1无线Mesh网络的概念

1.2无线Mesh网络的系统结构和实现模式

1.2.1无线Mesh网络的系统结构

1.2.2无线Mesh网络的实现模式

1.3无线Mesh网络的特点与优点

2.多约束QoS路由算法

2.1 QoS的基本概念及定义

2.1.1 QoS产生的背景

2.1.2 QoS的定义

2.2多约束QoS路由

2.2.1多约束QoS路由的网路模型

2.2.2多约束QoS路由度量参数选择

2.2.3多约束QoS路由算法

3.蚁群算法

3.1引言

3.2蚁群算法基本原理及数学模型

3.2.1蚁群算法基本原理

3.2.2蚁群算法的数学模型

3.3传统蚁群算法的实现步骤及程序结构流程

3.3.1传统蚁群算法的实现步骤

3.3.2传统蚁群算法的程序结构流程

3.4传统蚁群算法的优缺点

3.4.1蚁群算法的优点

3.4.2蚁群算法的缺点

4.无线Mesh网中基于改进蚁群算法的QoS路由算法

4.1无线Mesh网多约束的QoS路由模型

4.2无线Mesh网络中基于改进蚁群算法的多约束QoS路由算法

4.2.1算法设计思想

4.2.2算法改进策略

4.3无线Mesh网络中改进蚁群算法的基本步骤及程序结构流程

4.3.1改进蚁群算法的基本步骤

4.3.2改进蚁群算法的程序结构流程

4.4本章小结

5.仿真与结果分析

5.1仿真条件

5.2构建网络模型

5.3实验设计与参数定义

5.4仿真实验结果

5.5结果分析

6.总结与展望

参考文献

致谢