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随着网络信息化时代的迅速发展,网络中的信息交互日益激增,传统通信已经逐渐无法满足人们对信息安全的要求,而量子通信作为一种新型的通信方式,因其绝对安全的通信特点,逐渐成为全球各国的重点研究课题。在量子无线通信路由协议研究中,由于量子噪声的影响,为了得到高质量的通信路径,通常选用噪声较低的路径进行通信,这种方式选用的通信路径上的纠缠粒子数量偏低,导致通信的稳定性较差;在路由请求过程中,网络通常采用消息广播机制减少路由计算量,但是这种方式增加了网络的能量消耗。为此,本文针对在量子无线通信路由协议中通信不稳定和能量消耗过大的问题展开研究,提出两种解决方案:(1)基于Ad HOC按需距离矢量(Ad-hoc On-demand Distance Vector Algorithm,AODV)路由协议的通信稳定性方案;(2)基于蚁群算法的低能耗方案。本文具体研究内容如下:(1)介绍了量子通信的研究背景和意义,阐述了无线自组织网和量子通信的研究现状,通过对当前的研究工作分析,说明量子通信相对于传统通信的优势。(2)介绍了量子通信的基本原理以及量子通信中的几种噪声模型,并且介绍了无线自组织网的通信特点,并对按需路由协议和表驱动路由协议进行分析和对比。(3)针对AODV协议下的通信稳定性差问题进行优化。为了避免通信路径上节点间纠缠粒子数过少,导致通信不稳定问题,在目的节点进行路径选优时,充分考虑了通信节点间的纠缠粒子数和量子噪声对通信的影响,提出了一种综合性度量方案。仿真结果表明,优化之后的AODV协议提高了节点间的最小粒子数,均衡了网络中纠缠粒子的消耗,但是对信息的保真度有一定影响。(4)针对AODV协议广播式路由请求导致能量消耗过大问题,提出了一种基于蚁群算法的低能耗路由方案。为了使蚂蚁优先选择能量较高和噪声较低的节点,在蚂蚁进行路径选择时,对蚁群算法的转移概率公式进行改进。该方案充分考虑了量子噪声和节点剩余能量的影响,减少了路由发现过程中的消息广播,并且在通信网络中设置了量子噪声阈值,使蚂蚁将噪声过大的路径上的信息素改写为最小浓度,降低后续蚂蚁选择高噪声节点进行通信的概率,减少了不必要的能量消耗。仿真结果表明,改进之后的蚁群算法降低了网络的能量消耗。