基于蚁群优化的自组网路由算法的研究与仿真
基于蚁群算法的QOS组播路由问题研究
叼（ ， ＝ １ ｃ ｓ（ ，） ｉ） ／ ｏｔｉ Ｊ
（） １
（）： ｅ Ｅ∈Ｒ 费 用 函 数 ｃｓ（ ） Ｅ∈Ｒ ， ｏｔｅ ： 。那 么 存
在 如下 关 系 ：
式 中 ： （ Ｊ 为 信 息 素 浓 度 ； 为 信 息启 发 式 因 子 ， ｒｉ ）
表 示 轨迹 的 相 对 重 要 性 ； 为期 望启 发 式 因子 ， 表
法 ， 一 种 启 发 式 算 法 ， 于解 决 Ｎ 是 对 Ｐ—Ｃ 问题 具
有很强 优 势。本 文将 蚁 群算 法 用 于 多 约束 Ｑ Ｓ ｏ
随 着 网络 流 媒 体 技 术 的发 展 ，ｎｅｎｔ 经 从 Ｉｔ ｅ 已 ｒ 单 一 的数据 传 送 向 图像 、 音 、 频 等 多 媒 体 信 息 语 视
（ １一
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３ 基 于 蚁 群 优 化 的 Ｑ０ 组 播 路 由 Ｓ
（ ｎ—ｃ ｎ一１ 若 ∈ ａｌｗ ）， ｌ ｏ
算 法
３ １ 算 法 描 述 ．
传 统 蚁 群 算 法 利 用 蚂 蚁 留 下 的 信 息 素 搜 索 可行 解 。这 样 的 蚁 群 算 法 具 有 分 布 式 计 算 的 特 点 ， 以 避免 算 法 过 早 收 敛 。但 是 传 统 蚁 群 算 法 可 的缺点 是 ， 由于 利 用 的 是 局 部 最 优 解 ， 样 算 法 这 很 容 易 陷入 局 部 最 优 ， 系 统 出现停 滞 现 象 。 使 模 拟 退 火 算 法 的 特 点 是 在 搜 素 最 优 解 的 过
ｉ ｔ ｏ ａ ｏ ｔｍ ｕ ． Ｇｉ ｅ ａ ｅｗ ｏ ｋ ｏ ｔｎ ｍ ｏ ｅ ，ｇｉｅ ｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｔ ａ ａ ｅｅ ｓ ｈ ｓｍ ｕ ａｉ ｎ ｎｏ ｌｃ ｌ ｐｉ ｍ ｖ ｎ ｎ ｔ ｒ ｒ ｕ ｉ ｇ ｄｌ ｖ ｎ ｈ ｒ ｌｖ ｎ ｐ ｒ ｍ ｔｒ ｔ ｅ ｉ ｌ ｔ ｏ
基于蚁群优化的Ad Hoc网络多路径路由协议的研究的开题报告
基于蚁群优化的Ad Hoc网络多路径路由协议的研究的开题报告一、选题背景与意义Ad Hoc网络是指一类没有固定基础设施的网络，其节点可以动态地自组成任意的拓扑结构，同时可以充当路由器和终端节点。
Ad Hoc网络由于其自组织、自适应、灵活性高等特点，被广泛应用于各种场景，例如军事作战、紧急救援、车联网等。
在这些场景中，节点之间需要通过多路径路由协议进行通信，并保证高效、稳定和安全的通信。
目前的多路径路由协议主要包括AOMDV、MRAA、PSR等，在处理复杂的拓扑结构、节点连接和信号干扰时存在不足之处。
因此，本课题拟采用蚁群优化算法，基于其启发式搜索、自适应阈值和动态调整等优点，设计一种适用于Ad Hoc网络的多路径路由协议，提高网络的稳定性和传输效率。
二、研究目标和内容多路径路由协议是Ad Hoc网络的核心问题，其主要目标是在满足网络通信需求的同时，保证传输效率和网络稳定性。
本研究的目标是基于蚁群优化算法设计一种Ad Hoc网络多路径路由协议，以提高网络的路由性能和传输效率。
具体研究内容如下：1. 对Ad Hoc网络和多路径路由协议的相关知识进行调研和分析，包括网络拓扑结构、节点连接、路由算法、拥塞控制等。
2. 分析和研究蚁群优化算法的原理、思想和应用，探讨其在多路径路由协议中的应用。
3. 通过仿真实验和性能评估，验证基于蚁群优化算法的多路径路由协议在Ad Hoc网络中的路由性能和传输效率。
4. 分析和总结多路径路由协议的优缺点，提出进一步的改进和优化方案。
三、研究方法和技术路线本研究采用的主要方法是仿真实验和性能评估，在Omnet++仿真环境下搭建Ad Hoc网络模型，通过自编程序和工具进行网络性能测试和分析。
技术路线如下：1. 前期准备：对Ad Hoc网络和多路径路由协议进行基础知识和前沿研究的学习和了解，熟悉Omnet++仿真平台和蚁群优化算法的基本原理和应用。
2. 搭建网络模型：通过Omnet++工具进行Ad Hoc网络模型的建立，包括节点之间的连接、拓扑结构的设置、数据包传输的模拟等。
基于蚁群优化的路由算法
Ｊｎ ０ ８ ａ ．２ ０
基 于蚁 群 优 化 的路 由算 法
王合 义 ， 丁建 立 ， 万生 唐
（． １ 天津大学 系统工程研究所 ， 天津 ３０ ７ ００ ２； ２ ．中国民航大学 计算机科学与技术学 院， 天津 ３０ ０ ； ０ ３０ ３ 天津市教育教学研究室 ， ． 天津 ３０ ０ ） ０２ ０
Ｓ ｕｃ ｏ ｔ ｇ（ Ｓ ） ｏ ｒｅＲ ｕｉ Ｄ Ｒ ． ｎ
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｎ ｏ ｎ ｐｉ ｚｔ ｎ ｏｉ ｄＨ ｃＮ ｔｏ ＭＡ Ｅ ） ｅｖ ａ ｏｔ ｇ ｎ ｕｉ ｌ ｒｈ ｙｗ ｒ ｓ ａｔ ｌ ｙｏｔ ａｉ ；Ｍ ｂｌ Ａ ｏ ｅ ｒ ｃｏ ｍｉ ｏ ｅ ｗ ｋ（ Ｎ Ｔ ；ｈａｙｌ ｄｒｕｉ ；ａｔｏｔ ｇａｇ ｉ ｍ ｏ ｎ ｒ ｎ ｏｔ
Ｉ ｃ ｎ ｅｆｃ ｖ ｌ ｂ ａ ｅ ｗ ｒ ｏ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｒ ｓ ｂ ｓｎ ｈ ｅｆａ ａ ｔ ｉ ｔ ｈ ｔ ａ ｔｃ ｌｎ ｌ ｏ ｉ ｍ． Ｔ ｅ ｔ ａ ｆ ｔ ｅ ｙ ｅ ｒ ｎ ｔ ｏ ｋ ｌａ ｎ Ａｄ Ｈｏ ｅｗｏｋ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔｅ ｓ ｌ ｄ ｐ ａ ｌ ｙ ｏ ｔ ａ ｏ ｏ ｙ ａｇ ｒ ｈ ｅｉ ， ｂ ｉ ｆ ｎ ｔ ｈ ｓ ｌｔ ｎ ｎ ＮＳ ２ ｓ ｏ ｈ ｔｉ ｐ ｒ ｒ ｅ ｙ ｗ ｌ ｏ ｃ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉ ｌ ｎ ｔ ｒ ｕ ｈ ｕ ，ａ ｅａ ｅ ｌ ｎ ｙ ｎ ｉ ａｉ ｓｉ － ｈ ｗ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｍｓｖ ｒ ｅｌ ｎ Ａｄ Ｈｏ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ，ｅ ｐ ｃａｌ ｉ ｈ ｏ ｇ ｐ ｔ ｖ ｒ ｇ ｍｅ ｃ ，ａ ｄ ｍｕ ｏ ｆ ｏ ｙ
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ３３ 文 献标 志码 ： Ａ
Ｒｏ ｔｎ ｌ ｏ ｉｈ ｓ ｄ ｏ ｎ ｏｏ ｙ ｏ ｔｍ ｉ ａ ｉｎ ｕ ｉ ｇ ａｇ ｒｔ ｍ ｂａ ｅ ｎ ａ ｔｃ ｌｎ ｐ ｉ ｚ ｔｏ
基于蚁群算法的无线传感器网络路由协议研究的开题报告
基于蚁群算法的无线传感器网络路由协议研究的开题报告一、研究背景及意义随着无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的快速发展，其在环境监测、智能交通、智能家居等领域的应用越来越广泛。
在WSN中，节点的分布是随机的，节点间的通信距离有限，节点资源（如能量、计算能力等）有限，因此如何实现高效的路由协议是WSN研究的重要问题之一。
目前，商用的WSN路由协议大多基于传统的路由算法，如Dijkstra、AODV等，但这些传统的路由算法难以满足WSN的要求，例如能量消耗大、网络寿命短等。
蚁群算法（Ant Colony Optimization，ACO）是一种基于生物群体智能的优化算法，已在多个领域取得了较好的优化效果。
与传统的路由算法相比，蚁群算法具有无需全局信息、自适应等优势，因此其在WSN路由协议的设计中应用前景广阔。
本文将以蚁群算法为基础，设计一种适用于WSN的蚁群算法路由协议，以提高WSN的路由效率和网络寿命。
二、研究内容1. 蚁群算法的原理及其在WSN路由协议中的应用；2. 研究现有的WSN路由协议的优缺点，分析其不足之处；3. 设计一种基于蚁群算法的适用于WSN的路由协议；4. 在模拟平台上进行实验，与其他现有路由协议进行比较分析；5. 分析实验结果，总结该路由协议的优缺点，提出改进措施。
三、研究方法和步骤1. 文献调研和阅读，了解WSN和蚁群算法相关的基本理论和算法；2. 分析现有WSN路由协议的特点、优缺点；3. 设计一种基于蚁群算法的新型路由协议，包括协议的路由选择机制、信息素更新策略等方面；4. 实现该协议的模拟平台，并进行实验测试；5. 分析实验结果，总结协议的优缺点，提出改进措施；6. 撰写论文。
四、预期成果1. 提出一种基于蚁群算法的新型WSN路由协议；2. 在模拟平台上进行实验测试，验证该协议的效果；3. 分析协议的优缺点，提出改进措施；4. 发表一篇学术论文。
《蚁群算法的研究及其在路径寻优中的应用》范文
《蚁群算法的研究及其在路径寻优中的应用》篇一蚁群算法研究及其在路径寻优中的应用一、引言蚁群算法（Ant Colony Optimization, ACO）是一种模拟自然界蚂蚁觅食行为的仿生优化算法，它借鉴了蚁群在寻找食物过程中所表现出的寻优特性。
自20世纪90年代提出以来，蚁群算法因其优秀的全局寻优能力和较强的鲁棒性，在许多领域得到了广泛的应用。
本文将重点研究蚁群算法的原理及其在路径寻优中的应用。
二、蚁群算法的研究（一）蚁群算法的原理蚁群算法的基本思想是模拟自然界中蚂蚁觅食的行为过程。
蚂蚁在寻找食物的过程中，会释放一种称为信息素的化学物质，通过信息素的浓度来指导其他蚂蚁的行动。
蚁群算法通过模拟这一过程，使整个群体通过协同合作的方式寻找最优解。
（二）蚁群算法的特点1. 分布式计算：蚁群算法通过多只蚂蚁的协同合作来寻找最优解，具有较好的分布式计算能力。
2. 正反馈机制：信息素的积累和扩散使得算法具有较强的正反馈机制，有利于快速找到最优解。
3. 鲁棒性强：蚁群算法对初始解的依赖性较小，具有较强的鲁棒性。
三、蚁群算法在路径寻优中的应用路径寻优问题是一种典型的组合优化问题，广泛应用于物流配送、车辆路径规划、网络路由等领域。
蚁群算法在路径寻优中的应用主要体现在以下几个方面：（一）物流配送路径优化物流配送过程中，如何合理安排车辆的行驶路径，使总距离最短、时间最少，是物流企业关注的重点。
蚁群算法可以通过模拟蚂蚁觅食的过程，为物流配送提供最优路径。
（二）车辆路径规划车辆路径规划是指在一定区域内，如何合理安排车辆的行驶路线，以满足一定的约束条件（如时间、距离等），使总成本最低。
蚁群算法可以通过多只蚂蚁的协同合作，为车辆路径规划提供有效的解决方案。
（三）网络路由优化在网络通信领域，如何选择最佳的路由路径，以实现数据传输的高效性和可靠性是网络路由优化的关键。
蚁群算法可以通过模拟信息素的传播过程，为网络路由选择提供最优的路径。
移动对等网络中基于蚁群的路由机制研究的开题报告
移动对等网络中基于蚁群的路由机制研究的开题报告一、选题背景移动对等网络（Mobile Ad Hoc Network，MANET）是指在没有固定基础设施支持的情况下，由移动节点自行组网，并通过路由中转实现节点之间的通信的网络。
相比于传统网络，移动对等网络具有自组织、动态变化、易部署等特点，因此在特定的应用场景下有着广泛的应用。
路由协议是移动对等网络中的核心问题之一，其决定了节点之间信息的传输路径，在网络性能、可靠性等方面有着重要的作用。
由于移动对等网络的特性，常规路由协议在其上并不适用，因此需要一种特别的路由机制。
蚁群算法是一种启发式优化算法，源于蚂蚁在寻找食物的过程中产生的行为，其具有较好的自适应性和适用性，被广泛应用于解决多目标优化问题。
因此，将蚁群算法应用于移动对等网络中的路由机制中，有望提高网络的性能和可靠性。
二、研究内容本课题旨在研究移动对等网络中基于蚁群的路由机制，具体研究内容包括以下几个方面：1. 对移动对等网络中常用的路由协议进行分析和比较，得出其应用场景和不足之处；2. 对蚁群算法进行研究和分析，掌握其基本原理和算法流程；3. 基于蚁群算法设计移动对等网络的路由机制，探索其适用性和性能；4. 结合仿真实验验证路由机制的有效性和性能，并与常规路由协议进行比较分析。
三、研究意义本课题的研究意义在于：1. 提高移动对等网络的路由效率、可靠性和稳定性，优化网络性能；2. 探索蚁群算法在移动对等网络中的应用，为该领域的深入研究提供新思路和方法；3. 促进移动对等网络在实际应用中的推广和发展，拓展其应用范围和场景。
四、研究方法本课题的研究方法如下：1. 文献调研和分析，了解移动对等网络中常用的路由协议和蚁群算法的研究现状和进展；2. 基于蚁群算法设计移动对等网络的路由机制，并编写仿真程序对其进行验证和优化；3. 进行仿真实验，比较不同路由机制的性能指标，分析其优劣和适用性；4. 总结研究成果，撰写论文。
基于改进蚁群算法的计算机网络路由优化研究
基于改进蚁群算法的计算机网络路由优化研究
叶华乔
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2015(032)004
【摘要】计算机网络规模的逐渐扩大使数据传输时的延时、丢包等现象日益明显.为了提高网络数据传输的稳定性,降低网络消耗,研究使用蚁群算法解决计算机网络的路由优化问题.同时,为了提高蚁群算法的性能,提出了状态转移规则和信息素更新规则的改进策略,使蚁群算法的收敛速度得到明显提升.仿真结果表明,上述改进蚁群算法可以在较短时间内计算出路由优化的结果,优化成功率较高,非常适合实际应用.【总页数】4页(P265-268)
【作者】叶华乔
【作者单位】武汉船舶职业技术学院,湖北武汉430050
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.02
【相关文献】
1.基于改进蚁群算法的智慧农业无线传感器网络路由优化研究 [J], 刘彤彤;王磊
2.基于改进蚁群算法的计算机网络路由优化研究 [J], 王永恒
3.基于改进蚁群算法的计算机网络路由优化研究 [J], 孟建东
4.基于改进蚁群算法的Zigbee网络路由优化研究 [J], 董绍江; 杨舒婷; 刘伟; 蒙志强
5.基于改进蚁群算法的计算机网络路由优化研究 [J], 孟建东
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基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法
中 图分类 号 ：Ｐ９ Ｔ ３３
无 线传 感器 网络 由众 多具 有 感 知 、 信 和计 算 通 功能 的微 小节点 组 成 ， 点 间 以多跳 自组 织 的方 式 节
行路 由优化后 ， 数据包沿能量较高的路径进行传输 ， 可防止传感器网络中出现“ 传输热点 问题”４， ＿ 导致 Ｊ 部分 节点 失效 ； 由于所选 路径节 点 问信道 质量 较好 ，
７ ％ ， 有较 高的 实用价值 。 ３ 具
关
键
词 ： 线传 感 器网络 ，路 由算 法 ， 群 算法 ， 功耗 无 蚁 低 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：００２５ （０ ２ ０ ＿３６ １０ －７８ ２ １）３（５ ５ ） 信 道 质量较 好 的路径 进行 路 由转 发 。采用 该算 法进
一
功耗 的降低可以从硬件设计 、 节点操作 系统任务调 度 以及 网 络 协 议 等 各 个 层 面进 行 优 化 … 。 由于 传
感器 节 点传 输 数 据 所 需 能 量 远 远 大 于 计 算 所需 能
量， 降低 网络层传输功耗能够有效延长网络的生命 周期 Ｊ 。现有 面 向传 感 器 网 络 的路 由协 议 绝 大 多
质 量敏 感 的无 线传感器 网络路 由优化 算 法 Ｃ Ｒ，Ｏ Ｏ Ｃ Ｒ算 法基 于节 点剩余 能 量、 线信道 质 量统 计参 无 数 等 变量 ， 通过修 改启发 因子 方程 以及信 息素更新 方程 ， 用改进蚁 群 算法选择 剩余 能 量 高、 道质 采 信 量较好的路径进 行数据 的路 由转发 ， 有效 降低数 据传 输功 耗 ， 可 平衡 网络 中节点 的功率 消耗 ， 长 网 延 络 生命周期 。仿 真 实验表 明 ，Ｏ Ｃ Ｒ算法 网络 消耗 能量仅 为传 统 Ａ Ｏ（ ｎ Ｃｌ ｙＯ ｔ ｉ ｔｎ 算 法的 Ｃ Ａ ｔ ｏ ｎ ｐｉ ｚ ｉ ） ｏ ｍ ａｏ
基于智能蚁群算法的路径规划与优化研究
基于智能蚁群算法的路径规划与优化研究智能蚁群算法是一种基于自然界中蚂蚁寻路行为的优化算法。
它模拟了蚂蚁在寻找食物时的规律和策略，通过大量的蚁群个体之间的交流和协作，不断寻找最优路径。
在路径规划和优化领域，智能蚁群算法已经被广泛应用，并且在很多问题中获得了非常良好的效果。
优化问题是人类在计算机科学、工程学、生物学等众多领域中面临的问题之一。
在这些领域中，优化的问题通常都可以被看做是寻找最优解的问题。
不过，由于优化问题的复杂度非常高，特别是在实际应用中，通常会面临着大量的约束条件、未知的参数和非线性问题等复杂情况。
这时候，智能蚁群算法优化算法就起到了重要作用。
通过模拟蚂蚁在寻找食物时的行为和策略，智能蚁群算法能够有效的解决一些复杂的优化问题。
相比于传统的优化算法，智能蚁群算法具有以下的优点。
首先，智能蚁群算法具有较好的鲁棒性。
由于该算法模拟自然界中的动物寻路行为，蚁群个体之间输入输出非常简单，因此算法具有很高的兼容性和鲁棒性。
即使在某个蚁群个体出现失效的情况下，整个算法系统也不会因此而崩溃。
其次，智能蚁群算法能够自适应。
蚂蚁在寻找食物时，会根据周围环境的变化来自适应调整自己的行为和策略。
在智能蚁群算法中，每个蚂蚁节点也会根据自身的数据来调整自己的路径搜索策略，达到更优的效果。
最后，智能蚁群算法聚类效果良好。
在寻找食物时，蚂蚁节点会通过一个简单的信息传递机制来寻找最优食物位置。
在计算机算法中，智能蚁群算法也会通过这种信息传播方式来避免重复搜索，并且提高搜索效率。
在路径规划和优化问题中，智能蚁群算法也被广泛应用。
对于一个定位的问题场景来说，智能蚁群算法可以有效的寻找到最短路径。
在蚁群行动过程中，逐渐建立了路径信息素分布模型，已经过的路径留下的信息仍会影响后续的选择，从而获得更加优秀的解。
在实际应用中，智能蚁群算法可以用于非常多的应用场景。
例如，在交通出行中，可以利用智能蚁群算法来进行路径规划和优化；在机器人路径规划中，也可以利用智能蚁群算法来确定最优路径；在电力系统中，可以利用智能蚁群算法来优化发电和输电效率。
蚁群优化的传感器网络路由算法
ｔ ｔ ｌｓ ｒ ｅｄｐ ｅ ｍｏｅｓｅ ｇ ， ｅｉｅ ｈｃ ｄ ｃｎ ｃ ｓ ｒ ｅｄｉ ｃｏｅ ｓｈ ｅｔ ｏ ， ｈ ｓ ｅｗ ｒ ｏ ｈ ｃ ｔ ａ ｈ ｒ ｎ ｔ ｎｔ ｄｃｄｓ ｉ ａｊ ｅｔ ｌ ｔ ａ ｈｓｎａ ｔｅｎｘ ｈ ｐ ｔｕ ｔｏｋ ｅ ｕ ｅｈ ｏ ｒ ｈ ｗ ｈ ａ ｕｅｈ ｓ ｎ
１ 引 言
随着及计算机技术和传感器技术发 展 ， 线传感器 网络 无 者到了广泛 的应用 ， 其给产业变革和人们 的社会生活带 来极
大 的影 响 和 巨大 的 推 动 力 。无 线 传 感 器 网 络 由一 些 能 量 有 限 、 止 节 点 组 成 … 。 一 般 情 况 下 ， 线 传 感 器 节 点 布 置 在 静 无
间 ， 现 了 传感 器 路 由设 计 节 能 的 目标 。 实 关 键 词 ： 感 器 网络 ； 群 算 法 ； 由算 法 传 蚁 路
中 图 分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ３３ 文 献标 识码 ｅ ｓ Ｓｅ ｓ ｒ Ｎｅ ｗｏ ｋ ｕｔｎｇ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｌ ｓ ｎ ｏ ｔ ｒ Ｒｏ ｉ ｇ ｒ ｔ Ｂａ ｅ ｎ Ａｎ ｌ ｎ ｐ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｄ ｏ ｔ Ｃｏ ｏ ｙ Ｏ ｔｍ ｚ ｔｏ
ｌ ｃｓｃ ｕ ｔｒｈ ａ ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｒ ｎ ｅ ｉｕ ｌｅ ｅ ｇ ，ｔ ｅ ｈ ｏ ｔ ｓ ｅｅ ｔ ｄ ｂ ｎ ｏ ｏ ｙ ａｇ ｒ ｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ— ｅ ｔ ｌ ｓｅ ｅ ｄ ａ ｅ ｎ ｃ ｒ ｔｒ ｓｄ ａ ｎ ｒ ｅ ｙ ｈ ｎ ｔ ｅ ｒ ｕ ｅ ｉ ｌ ｃｅ ｙ ａ ｔ ｌｎ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｓ ｃ ｉ
第２卷 第３ ８ 期
文 章 编 号 ：０ ６ ９ ４ （０ １０ － ２ ３ ０ １０ — ３ ８ ２ １ ）３ ０ ６ － ４
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摘要路由算法是支撑网络传输的关键技术，将随着网络新技术的出现而发展。
无线移动自组网是一种具有临时快速自动组网能力的新型网络，这种网络不存在固定基础设施，拓扑结构变化频繁，节点可作为路由转发节点，因此，开发一种较好的动态路由协议将成为Ad Hoc网络设计的关键。
目前，Ad Hoc网络路由协议可分为表驱动路由、按需路由以及二者相结合的路由协议。
本文首先对Ad Hoc网络进行了概述，总结了该网络目前研究的重点和难点，引入了本课题——路由算法的设计，并对比较常用的现存路由协议进行了讨论和分析，给出了Ad Hoc网络路由协议的分类，并阐述了现有路由算法的基本原理，分析了其工作性能并做出总结。
接着，通过对蚁群算法的基本原理和基本数学模型进行深入的分析，提出了一种基于蚁群算法的自组网路由协议。
由于蚁群优化算法是一种通用的分布式随机优化方法，并广泛应用于网络的路由算法中，因此，该路由协议结合蚁群算法的原理，首次提出了蚂蚁释放有效信息素的比率，而且根据多代理机制，引入了服务代理来减少蚂蚁代理的开销。
此算法是一种混合式路由算法，将按需建立路由和主动对路由进行维护和探索结合起来。
最后，在网络仿真平台NS-2上进行了算法的仿真实现，并与现有典型协议在不同的实验场景下进行了性能分析比较，包括数据包的平均端到端的延迟、数据包的传输率、网络的吞吐率以及路由开销。
仿真结果表明所提出的基于蚂蚁算法的移动自组网路由算法具有良好的性能，大大提高了系统的可靠性，鲁棒性，和增强通信网络的自适应能力，并对今后的研究方向和内容进行了探讨。
关键词：移动自组网；路由；蚁群优化；代理；NS2- I -AbstractRouting algorithm is a pivotal technology that underpins the network transmission, will develop with the appearance of the new network. Mobile Ad Hoc Networks is a new kind of wireless networks that it can self-organize and self-configured. In this kind of networks, it doesn’t require fixed infrastructure, the network topology constantly changes and all the mobile nodes are equal that could be a routing node transmit messages. Therefore, design a new dynamic routing protocol is important for Ad Hoc network. At present, the Ad Hoc network routing protocols can be divided into table-driven routing, on-demand routing and the hybrid of the two routing protocol.Firstly, this paper describes the mobile Ad Hoc networks synoptically, sums up the present focus of the study and difficult of networks, and then introduces this paper’s topic - routing algorithm design, discusses and analyses these existing routing protocol, and then suggests the classification of Ad Hoc networks routing agreement, elaborate the theory of routing algorithm on hand, analyzes its working ability and summarize it.Secondly, through deep research the ant algorithm principles and its basic mathematical models, an ad hoc network routing algorithm based on ACO is proposed. Since ACO is a general distributed random optimization method and has already been widely applied to the networks routing algorithm, this routing algorithm based on ACO principle, available pheromone released by ant agent is proposed, and according to multi-agent mechanism, introduces the service agents to reduce the expense of ant agents. This algorithm is a hybrid algorithm that combines reactive path setup with proactive path probe and maintain.Finally, the new algorithm is simulation realized on network simulation platform NS-2, and compared with existing typical protocols under different experiment scenes. Including packets average end-to-end delay, packet delivery ratio, networks throughput and routing overhead. The simulation results show that routing algorithm based on ACO for mobile Ad Hoc network has better performance than others. In the end, this paper provides the future works.Keywords：Mobile Ad Hoc networks; routing; ACO; agent; Network Simulator Version-2- II -目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 目录 ..................................................................................................................... I II 第1章前言 (1)1.1研究背景 (1)1.1.1 无线移动自组网 (1)1.1.2 实现网络的关键技术 (2)1.2 研究现状 (4)1.3 研究的内容及主要目标 (5)1.4 论文的组织结构 (6)第2章无线自组网路由协议 (7)2.1 Ad Hoc网路由协议概述 (7)2.1.1 Ad Hoc路由协议面临的问题 (7)2.1.2 Ad Hoc网路由协议的设计 (8)2.2 无线Ad Hoc网络路由分类 (9)2.2.1 表驱动路由协议（Table Driven Routing Protocols） (10)2.2.2 按需路由协议（On Demand Routing Protocols） (12)2.2.3 混合路由协议（Hybrid Routing Protocols） (16)2.3 各种路由协议的比较 (17)2.4 本章小结 (18)第3章蚁群算法 (19)3.1蚂蚁算法原理 (19)3.2 蚁群算法的研究进展及特征 (22)3.2.1 蚁群算法的研究进展 (22)3.2.2 蚁群算法的主要特征 (22)3.3蚁群算法的数学模型 (23)3.4 蚁群算法在通信中的研究 (26)3.5本章小结 (28)第4章基于蚁群优化的自组网路由算法 (29)4.1 基于蚁群算法的自组网路由协议发展现状 (29)- III -4.1.1 设计思路 (29)4.1.2 发展现状 (30)4.2算法介绍及相关概念 (32)4.2.1移动agent (32)4.2.2 路由的切换 (33)4.3算法设计 (34)4.3.1 路由的建立 (34)4.3.2路由的维护与探索 (37)4.3.3链路中断与修复 (38)4.4 算法中的主要数据结构 (39)4.5本章小结 (41)第5章路由协议及仿真 (42)5.1网络协议仿真工具NS2 (42)5.1.1 NS2简介 (42)5.1.2仿真过程 (43)5.1.3建立新协议 (44)5.1.4 无线移动模型 (44)5.2仿真程序的设计 (46)5.2.1 仿真环境 (46)5.2.2 定义网络参数 (46)5.2.3仿真场景的配置 (47)5.3 仿真结果及其分析 (48)5.3.1 模拟结果动态显示 (48)5.3.2 性能衡量指标 (51)5.3.3 性能分析 (52)5.4 本章小结 (57)结论 (58)致谢 (60)参考文献 (61)- IV -- 1 -第1章 前 言1.1 研究背景1.1.1 无线移动自组网由于有线通信方式对应用范围的限制，人们发明了无线移动通信。
近几年来，无线移动通信技术发展迅速，越来越引起人们的重视。
一般来说，常见的移动无线通信技术有：蜂窝移动通信技术、无线局域网和家庭无线网等。
传统的无线移动通信技术一般采用集中式控制，需要有固定的基础设施的支持，移动终端通过这些固定设施进行通信，不具有路由功能，如图1所示。