浅析路由基于蚁群算法无线传感器网络多路径路由协议

论文导读：。反之,则转发该蚂蚁请求报文。通过这种转发报文的方式,在源节点与目的节点之间建立起多条链路不相交的备选路径。在数据发送阶段,通过概率选择公式,来选择较好的路径来发送数据。接着,以定量方面浅析和评价了MABR算法的性能并将它同AODV协议.AOMDV协议比较。仿真结果表明：与AODV、AOMDV协议相比,前者的网络的总能量消耗要更
摘要：无线传感器网络是一种特殊的自组织网络,与传统的Ad Hoc网络相比既有相似之处又有着很大的区别,其中能量有限性是约束无线传感器网络考虑的关键因素之一,由此设计一个能量有效,负载均衡的无线传感器路由协议是探讨人员面对的首要挑战。无线传感器网络的节点通常部署在恶劣环境中,节点的能量一般无法得到补充,再加上节点失效而带来的网络拓扑动态变化,由此,无线传感器网络需要设计适应于其自身特点的无线路由协议。本论文首先对无线传感器网络的大体结构、特点以及关键的网络路由技术进行了比较深入的探讨。并深入地浅析了蚁群算法及其的一些改善算法,同时综述了无线自组织网络中,多路径路由协议探讨方面的一些最新工作,对典型的多路径路由协议进行了深入的介绍,同时重点介绍了AntHocNet协议。由于目前已经提出的一些基于蚁群算法的多路径路由协议,像运用在Ad Hoc网络的AntHocNet协议,没有考虑节点的能量,不能很好地完成能量有效性,由此,在AntHocNet协议基础上,结合蚁群算法的论述,提出一种多路径蚁群路由算法,记为MABR。该算法在以下几个方面做了改善。该算法在蚂蚁数据包结构、信息素更新公式、多路径建立机制等方面进行改善。在前向蚂蚁报文中加入了链路上节点中能量最小值(Emin字段),该字段记录的是前向蚂蚁所经过路径上能量最小节点的能量值；信息素更新公式中加入了节点的时延和能量因素,本论文中的信息素更新公式可表示为,跳数的倒数乘于当前后向蚂蚁所有经过节点中剩余能量中的最小值(MBR)与后向蚂蚁发送时延之积；多路径建立机制等方面进行改善,能够建立更多条可选的链路不相交的多路径信息。描述如下,中间节点在收到前向蚂蚁报文时,若中间节点存储的路由信息S中的每条路径信息Ri的跳数都小于蚂蚁报文路径信息的跳数,则丢弃该蚂蚁请求报文。反之,则转发该蚂蚁请求报文。通过这种转发报文的方式,在源节点与目的节点之间建立起多条链路不相交的备选路径。在数据发送阶段,通过概率选择公式,来选择较好的路径来发送数据。接着,以定量方面浅析和评价了MABR算法的性能并将它同AODV协议.AOMDV协议比较。仿真结果表明：与AODV、AOMDV协议相比,前者的网络的总能量消耗要更大,但由于蚁群多路径的机制,以及考虑节点的能量,使得网络中节点的能耗更加均衡,由此延长了网络寿命,同时减小了数据包分组端到端时延。关键词：无线传感器网络论文蚁群路由论文信息素论文能量均衡论文多路径论文
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ABSTRACT6-11
第一章 绪论11-16

1.1 课题探讨背景11-12

1.2 课题探讨的目的和作用12-13

1.3 国内外相关探讨近况13-14

1.4 本论文章中的主要工作与内容14-15

1.5 本论文的组织结构15-16

第二章 无线传感器网络综述16-31

2.1 引言16

2.2 无线传感器网络的概念16

2.3 无线传感器网络的系统结构16-19

2.3.1 无线传感器网络的系统和系统结构16-17

2.3.2 无线传感器网络的节点结构17-18

2.3.3 无线传感器网络的协议栈18-19

2.4 无线传感器网络的特点19-21

2.4.1 WSN与传统Ad Hoc网络的不同19-20

2.4.2 无线传感器网络的特点20-21

2.5 WSN的关键技术和性能指标21-24

2.5.1 WSN的关键技术21-23

2.5.2 WSN的性能指标23-24

2.6 无线传感器网络的路由协议探讨24-30

2.6.1 WSN路由协议概述24

2.6.2 无线传感器网络路由协议的特点24-25

2.6.3 WSN路由协议的评价标准25-26

2.6.4 WSN路由协议的分类26-30

2.7 WSN的运用30

2.8 本章小结30-31

第三章 基于蚁群算法的多路径路由相关技术介绍31-44

3.1 蚁群路由算法31-37

3.

1.1 蚁群算法的基本原理31-32

3.

1.2 蚁群算法的优点及其运用于WSN路由设计的优势32-34

3.

1.3 蚁群路由算法基本原理34-36

3.

1.4 蚁群路由算法分类36-37

3.2 多路径路由协议概述论文导读：议38-393.3.2MSR协议39-403.3.3EEABR协议40-413.3.4ARA协议413.3.5AntHocNet协议41-433.4本章小结43-44第四章基于蚁群算法的无线传感器网络多路径路由算法44-614.1基于蚁群算法WSN多路径路由设计44-494.1.1引言444.1.2网络模型444.1.3无线通信模型44-464.1.4蚁群多路径路由算法(MABR)46-494.2仿真环境及算法仿真
37-38
3.

2.1 WSN多路径路由协议探讨近况37-38

3.

2.2 多路径路由协议概念38

3.

2.3 多路径路由协议特点38

3.

2.4 多路径路由协议分类38

3.3 典型多路径协议介绍38-43

3.1 AOMDV协议38-39

3.2 MSR协议39-40

3.3 EEABR协议40-41

3.4 ARA协议41

3.5 AntHocNet协议41-43

3.4 本章小结43-44

第四章 基于蚁群算法的无线传感器网络多路径路由算法44-61

4.1 基于蚁群算法WSN多路径路由设计44-49

4.

1.1 引言44

4.

1.2 网络模型44

4.

1.3 无线通信模型44-46

4.

1.4 蚁群多路径路由算法(MABR)46-49

4.2 仿真环境及算法仿真浅析49-60
4.

2.1 NS2介绍49-50

4.

2.2 NS2仿真的大致流程50-51

4.

2.3 NS2中的无线节点的模型51-52

4.

2.4 NS2的能量模型52-53

4.

2.5 NS2环境中添加MABR协议代码53-55

4.

2.6 仿真场景与参数设置55-57

4.

2.7 评价标准与结果浅析57-60

4.3 本章小结60-61
第五章 总结及展望61-62

5.1 工作总结61

5.2 未来工作展望61-62

致谢62-63
参考文献63-69
附录69-70
详细摘要70-73