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基于改进蚁群算法的Ad Hoc网络路由算法研究

作　者: 朱百成
导　师: 周绍梅
学　校: 南昌大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: Ad Hoc网络 AOMDV协议 蚁群算法 NS2
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 67次
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内容摘要


移动Ad Hoc网络是一种自组织、无中心、无需基站支持的多跳无线网络。该网络可以在节点拓扑变化很大的情况下工作,并且被越来越广泛地应用于各个领域之中。Ad Hoc网络中的各个节点可以充当主机和路由器,而路由技术是该网络中的关键技术之一。本文首先综述了目前提出的基于移动Ad Hoc网络的各种路由协议,并且深入研究了其中的多路径路由协议。由于多路径协议中各个节点的选择路径可能过于集中于某几条最优路径之中,负载过于集中于这些路径,因而不利于数据的传输,使延迟会有所增加且节点的分组投递率会降低。因此,本文在AOMDV算法的基础上结合蚁群算法提出一种基于改进蚁群算法的多路径路由算法(IACB-AOMDV)。改进的算法引入节点连接密度因子的概念,并利用蚁群算法的启发式搜索路径的特性,从而可以提高算法的自适应寻路能力。在IACB-AOMDV算法中,当某个节点密度比较大的时候,则自适应性改变该节点与其邻居节点连接路径上的信息素浓度,从而将信息素分布到不同的邻居路径上,这样有利于各条路径上的负载均衡,在节点可靠性的基础上寻找到多条不同的路径,可以在主路径断开时及时启用备用路径,减少重新进行路由发现的开销。在NS2上进行算法的仿真,比较AOMDV算法和IACB-AOMDV算法平均端到端时延、分组投递率及分组开销等几个性能指标。结果表明,与AOMDV算法相比,在网络负载变大的情况下,IACB-AOMDV算法的传输时延、丢包率、分组开销等更低,提高了网络的性能。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 引言  7-12
  1.1 课题研究的背景及意义  7-9
    1.1.1 课题背景  7-8
    1.1.2 研究的意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的主要工作  10
  1.4 论文的组织结构  10-12
第2章 Ad Hoc网络概述及路由协议研究  12-24
  2.1 Ad Hoc网络概述  12-15
    2.1.1 Ad Hoc网络定义  12-13
    2.1.2 Ad Hoc的主要特点  13-14
    2.1.3 Ad Hoc网络的应用  14
    2.1.4 Ad Hoc网络的研究方向  14-15
  2.2 Ad Hoc网络路由协议分类  15-19
  2.3 Ad Hoc网络多路径路由协议  19-23
    2.3.1 多路径路由协议分类  19-20
    2.3.2 典型的多路径路由协议  20-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 蚁群算法概述  24-32
  3.1 蚁群算法原理  24-26
  3.2 蚁群算法的数学模型和实现步骤  26-27
    3.2.1 蚁群算法的数学模型  26-27
    3.2.2 基本蚁群算法的实现步骤  27
  3.3 典型的蚁群优化算法  27-30
  3.4 蚁群算法应用  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第4章 基于改进蚁群算法的AOMDV多路径路由算法  32-44
  4.1 IACB-AOMDV算法思想  32-35
    4.1.1 算法基本思想  32-34
    4.1.2 算法的描述  34-35
  4.2 IACB-AOMDV算法设计  35-41
    4.2.1 节点连接密度因子  35
    4.2.2 路由节点选择概率  35-37
    4.2.3 自适应调整概率值  37-38
    4.2.4 算法的数据结构  38-41
  4.3 IACB-AOMDV算法实现步骤  41-43
    4.3.1 多径路由发现过程  41-43
    4.3.2 路由维护过程  43
  4.4 本章小节  43-44
第5章 IACB-AOMDV算法的仿真和性能分析  44-54
  5.1 NS2网络仿真模拟器  44-46
    5.1.1 NS的无线节点  44-46
    5.1.2 NS中的仿真步骤  46
  5.2 仿真参数选择  46
  5.3 性能评价指标  46-47
  5.4 仿真结果与分析  47-52
  5.5 本章小结  52-54
第6章 结论与展望  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 进一步工作的方向  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
攻读学位期间的研究成果  60

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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