無線AdHoc路由算法和拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種自組織網(wǎng)絡(luò)，不需要固定基站的支持，網(wǎng)絡(luò)的部署具有很強(qiáng)的靈活性。這種網(wǎng)絡(luò)是由軍事用途的需求而出現(xiàn)的，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論研究的不斷深入，無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也逐漸從軍事戰(zhàn)場(chǎng)領(lǐng)域逐漸向抗震救災(zāi)、生物醫(yī)療、智能公路、智能會(huì)議和家庭娛樂等領(lǐng)域擴(kuò)展。這對(duì)無線自組網(wǎng)的路由和拓?fù)淇刂铺岢隽烁叩囊?。無線Ad Hoc路由算法和拓?fù)淇刂剖悄壳把芯康臒狳c(diǎn)之一。本文從節(jié)能、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期以及降低網(wǎng)絡(luò)干擾的角度出發(fā)，提出高性能的

2、路由算法和拓?fù)淇刂扑惴ā?br>　　本文的主要研究工作和取得的成果如下：
　　（1）針對(duì)目前無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議存在動(dòng)態(tài)拓?fù)浜拓?fù)載均衡較差的問題，本文將蟻群優(yōu)化與能量均衡引入無線Ad Hoc路由技術(shù)，提出了新的路由算法，能更好的均衡負(fù)載和能量消耗，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量、節(jié)點(diǎn)擁塞和變動(dòng)性對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響非常大。降低能量消耗可以有效的延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命，控制節(jié)點(diǎn)擁塞可以提高網(wǎng)絡(luò)的分組投遞率和端到端延時(shí)等性能

3、。通過引入蟻群優(yōu)化（ACO）算法，將蟻群算法中的信息素作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的路由表，引入了節(jié)點(diǎn)有效能量率、節(jié)點(diǎn)擁塞率、節(jié)點(diǎn)變動(dòng)率、路徑的變動(dòng)率、路徑的擁塞率等定義。仿真結(jié)果表明，該算法可以提高了數(shù)據(jù)的傳輸率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。更好的適應(yīng)了無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)特性和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的變化，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間性能都得到了提高。
　?。?）針對(duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)能量不均衡和節(jié)點(diǎn)能量受限的問題，從拓?fù)淇刂频慕嵌?，利用圖論的思想，提出一種能量

4、均衡拓?fù)淇刂扑惴?，通過分析網(wǎng)絡(luò)能耗，使用路徑權(quán)值 WeightPath構(gòu)造本地最小生成樹，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。仿真?shí)驗(yàn)表明，該算法能更好地適應(yīng)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)變化和節(jié)點(diǎn)的能量有效使用，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　?。?）針對(duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)性對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，依據(jù)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)模型，提出了一種基于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)預(yù)測(cè)的能量均衡拓?fù)淇刂扑惴?，?duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，使用預(yù)測(cè)的結(jié)果計(jì)算鏈路的穩(wěn)定性，在路由選擇

5、過程中選取穩(wěn)定性更高的鏈路。算法采用主動(dòng)式路由修復(fù)、能量均衡機(jī)制，避免部分節(jié)點(diǎn)過度的能量消耗。仿真實(shí)驗(yàn)表明，算法能有效避免由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)導(dǎo)致鏈路斷裂對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽８玫剡m應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)變化，減少鏈路失效，改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)性能。
　?。?）針對(duì)無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸干擾的問題，從節(jié)點(diǎn)和路徑干擾的角度出發(fā)，在傳統(tǒng)的干擾模型的基礎(chǔ)上，提出了新的路徑干擾模型。以降低全網(wǎng)路徑干擾為目標(biāo)提出了最小化鏈路干擾的拓?fù)淇刂扑惴?，算法?gòu)建