基于蟻群優(yōu)化的多網(wǎng)關(guān)WMN多路徑選播路由算法研究.pdf

1、無線網(wǎng)狀網(wǎng)(WMN,Wireless Mesh Network)作為下一代無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),近年來得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。WMN融合了移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)(MANET,Mobile Ad Hoc Network)和無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN,WirelessLocal Area Network)的特點(diǎn),作為一種新型的無線寬帶接入技術(shù),主要是為底層終端用戶提供因特網(wǎng)接入服務(wù),其顯著特點(diǎn)是業(yè)務(wù)匯聚于Mesh路由器/網(wǎng)關(guān),容易造成局部網(wǎng)絡(luò)擁塞,網(wǎng)關(guān)往往

2、會(huì)成為制約整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸,可通過設(shè)置多個(gè)網(wǎng)關(guān)以緩解瓶頸問題,而通信過程中如何在這樣的多網(wǎng)關(guān)WMN中選取一個(gè)合適的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)來接入因特網(wǎng)就成為提高WMN性能的關(guān)鍵問題之一,可以將這種網(wǎng)關(guān)選擇看成是一種典型的網(wǎng)絡(luò)選播服務(wù)。蟻群算法具有自發(fā)建立、自動(dòng)布置和任意移動(dòng)的特性,適用于無線網(wǎng)絡(luò),可以應(yīng)用到WMN以優(yōu)化其路由選擇。本文根據(jù)螞蟻尋徑與選播路由的相似性,將源地址與目標(biāo)地址分別作為蟻巢和食物,相同選播目標(biāo)地址的多個(gè)WMN網(wǎng)關(guān)可以作為位置分散

3、的多個(gè)食物,將選播路由問題看作是一只螞蟻尋找蟻巢與食物之間最優(yōu)路徑的問題。
　　 本文對(duì)WMN路由與移動(dòng)自組網(wǎng)選播路由研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,分析了幾種典型WMN結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),并詳細(xì)給出了在WMN路由協(xié)議設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的一些因素以及研究思路和方向。基于以上研究構(gòu)建了基于選播和跨層設(shè)計(jì)的多路徑WMN網(wǎng)關(guān)選取模型,在分析了按需多路徑距離矢量路由協(xié)議(AOMDV,Ad hoc On-demand Multipath Distance Ve

4、ctor)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,考慮其以最小跳數(shù)為路由準(zhǔn)則的不足,結(jié)合蟻群算法和WMN特點(diǎn),對(duì)AOMDV協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展,首先提出了一種基于蟻群優(yōu)化的WMN多路徑路由協(xié)議(A-AOMDV),該協(xié)議能建立多條到目的節(jié)點(diǎn)的有效路由,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況更新路由,選路時(shí)能避開擁塞區(qū)域,選擇負(fù)載輕,跳數(shù)小的路徑,然后在此基礎(chǔ)上結(jié)合選播機(jī)制提出了一種基于蟻群優(yōu)化的多網(wǎng)關(guān)WMN多路徑選播路由協(xié)議(MMAMBA)。仿真結(jié)果表明,MMAMBA可根據(jù)螞蟻收集的網(wǎng)絡(luò)信息用參