無(wú)線移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議研究.pdf

1、QoS(服務(wù)質(zhì)量)路由協(xié)議是無(wú)線移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題，但是到目前為止，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的QoS路由算法還難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，存在著不少期待解決的問(wèn)題。本文在深入分析、研究現(xiàn)有的QoS路由協(xié)議和多播路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，針對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的QoS模型、QoS信令、多QoS、Steiner多播樹(shù)和分簇算法等問(wèn)題，重點(diǎn)深入研究了自適應(yīng)分簇多播路由協(xié)議、多QoS多播路由協(xié)議和基于混合遺傳算法的多QoS多播路由

2、算法的智能優(yōu)化等問(wèn)題。
　　 本文的主要研究工作及創(chuàng)新性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 1.無(wú)線移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的QoS系統(tǒng)的研究。
　　 從無(wú)線移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的基本概念入手，本文首先介紹了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及協(xié)議棧結(jié)構(gòu)；然后重點(diǎn)研究了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的QoS模型、QoS信令；接著詳細(xì)分析、比較了幾種典型的QoS路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)；最后對(duì)著名的網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)NS2的工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。
　　

3、 2.提出了一種自適應(yīng)分簇多播路由協(xié)議ACMRN。
　　 QoS多播路由協(xié)議是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)層的一個(gè)重要組成部分，它的主要目標(biāo)是尋找一棵能夠滿足QoS約束條件的最優(yōu)多播樹(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)在滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS需求的同時(shí)，可以提高并改善有限的網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。本文在研究各種多播路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)它們存在著不同程度的局限性。有的只適合于平面結(jié)構(gòu)型的小規(guī)模Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)；而有的則只適合于分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)型的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)；有的在多

4、播樹(shù)的組建上始終得不到最優(yōu)問(wèn)題解等。針對(duì)這些問(wèn)題，本文首先設(shè)計(jì)了一種分簇路由算法EWCRA，接著設(shè)計(jì)了一種基于Steiner樹(shù)的最優(yōu)化的多播路由樹(shù)構(gòu)造算法NOST，最后結(jié)合這兩種算法提出了一種自適應(yīng)分簇多播路由協(xié)議ACMRN。實(shí)驗(yàn)表明，ACMRN協(xié)議的性能優(yōu)于同類路由協(xié)議。
　　 3.設(shè)計(jì)了一種多QoS多播路由協(xié)議MQMRP。
　　 本文深入研究了多QoS模型和多目標(biāo)的線性規(guī)劃問(wèn)題，在ACMRN協(xié)議基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種多Qo

5、S多播路由協(xié)議MQMRP。它對(duì)多QoS目標(biāo)進(jìn)行線性優(yōu)化，能根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS要求自適應(yīng)建立最優(yōu)的NOST多播樹(shù)，在路由維護(hù)過(guò)程中采用靈活的剪枝操作和資源預(yù)留機(jī)制。仿真實(shí)驗(yàn)表明，MQMRP的分組投遞率高，時(shí)延和路由開(kāi)銷卻相對(duì)較低。
　　 4.建議了一種基于混合遺傳算法的多QoS多播路由協(xié)議MQMFGA。
　　 遺傳算法是一種影響廣泛的生物進(jìn)化計(jì)算方法，它的強(qiáng)有力的隨機(jī)搜索與優(yōu)化能力對(duì)于求解NP完全問(wèn)題有很大的幫助。本

6、文深入研究了各種生物智能優(yōu)化算法的工作機(jī)制，設(shè)計(jì)了一種新的基于遺傳算法的多目標(biāo)約束的最短路徑算法MQGASP；為了進(jìn)一步解決多播樹(shù)的智能優(yōu)化問(wèn)題，又提出了一種新的基于遺傳算法的多QoS約束的多播樹(shù)的生成算法CMSTGA；最后結(jié)合這兩種算法建議了一種基于混合遺傳算法的多QoS多播路由協(xié)議MQMFGA。模糊選擇策略及禁忌搜索算法確保MQMFGA能收斂到全局最優(yōu)解，搶先式的路由維護(hù)機(jī)制使得它的路由穩(wěn)定，能量消耗少，分組投遞率高于同類路由協(xié)議。