论文部分内容阅读
移动自组织网络(MANET)技术是目前通信网络领域内的一项新兴技术,其中对路由协议的研究是该技术的研究热点和难点。由于MANET具有灵活的组网方式和良好的健壮性等优点,应用范围覆盖军事、工业、商业、医疗等领域,应用前景十分广阔。但由于自组网终端能量十分有限,极大的影响着MANET的网络生存期,从而限制了移动自组网技术在某些领域的应用。本文对蚁群算法的状态转移规则和信息素更新规则进行改进,提出一种基于蚁群算法的MANET能量感知路由算法——AEARA (Ant-based Energy Aware Routing Algorithm in MANETs),该算法能更好的延长网络生存期。首先,本文对MANET的概念、国内外研究现状、选题意义做了详细的总结。随后对蚁群算法的思想、数学模型、算法步骤、优缺点及其改进思想进行了详细的论述,对蚁群算法解决MANET路由问题的优势和现有的基于蚁群算法的MANET路由算法进行了分析和总结。其次,本文把一个新能量模型添加到NS2中,对此新能量模型进行了测试和使用,此模型能方便跟踪节点在各个状态下的能量消耗,并向NS2中添加了基于蚁群算法的MANET路由协议：SWARM。在新能量模型的基础上,对协议SWARM、AOMDV、AODV、DSR做了大量的仿真实验,仿真结束后利用awk脚本详细分析了节点平均剩余能量、网络生存期以衡量上述四个协议在能量消耗均衡度方面的性能,仿真结果表明协议的网络生存期与负载有着直接的联系。最后,本文对蚁群算法的状态转移规则和信息素更新规则进行改进,分别把节点剩余能量和路径平均能量引入其中,在改进的基础上提出一种基于蚁群算法的MANET能量感知路由算法——AEARA,在NS2.34上对算法做了大量仿真分析及验证,仿真结果为10次仿真实验取平均值,并与协议SWARM和协议AOMDV做了对比,仿真结果表明,该算法在时延、网络生存期方面的性能要优于其它两个协议,但分组投递率稍逊于AOMDV协议。