收藏本站
《中国科学技术大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蚁群优化在移动自组网MPR节点选择问题中的应用研究

张禾良  
【摘要】:移动自组网(Mobile Ad hoc networks: MANET)是一种特殊的由移动节点所组成的多跳自组织通信网络。与其它类型的网络相比,移动自组网具有灵活性、健壮性等特点,使其得到越来越广泛的关注,并在通信技术研究中占有重要地位。在移动自组网中,多点中继机制(Multipoint Relay: MPR)在移动网络中被用来减少消息重复转发的次数,进而限制了网络中的泛洪消息数,降低了网络开销。该机制要求网络中的节点从本节点的一跳邻居集合中选出若干个可以覆盖其所有二跳邻居的节点构成MPR节点集合,并且仅通过MPR节点转发消息。但由于最小MPR集的选取属于NP难问题,传统的贪心算法方法在求解精度上往往无法取得较好的结果,尤其是在网络密度较大的环境下。 针对以上问题,本文将蚁群优化用于最小MPR集选取问题的求解,并给出了一种基于候选解的改进蚁群算法CSACO(Candidate Solution Ant Colony Optimization)。通过使用候选解集进行信息素的更新,提高了算法的收敛速度,同时避免了算法陷入早熟。模拟实验表明,CSACO可以有效降低MPR集的大小,同时在较短的时间内收敛到最优解,提高网络性能。 本文的主要工作包括以下内容 1)总结并分析了移动自组网中常见的路由协议;研究了多点中继机制的原理,并给出了当前提出的用于进行MPR节点选取的方案,并分析了各自的优缺点。 2)通过对蚁群算法的机制的深入研究,给出了解决最小MPR集选取问题的蚁群算法模型,详细介绍了模型中各个组成部分,包括适应函数的构造、节点选择的概率方程以及信息素更新方程的建立。为了验证模型的有效性,建立了仿真实验环境,通过生成不同的网络环境并对各种环境下的对比实验数据进行分析,进行算法的求解性能评估。 3)由于蚁群算法寻解速度较慢,易陷局部最优,在对已有的改进蚁群算法进行研究后,本文提出了一种基于候选解的改进蚁群算法CSACO。通过使用候选解集进行信息素的更新,提高了算法的收敛速度,同时避免了算法陷入早熟。模拟实验表明,相比于其它的MPR节点选择方法,CSACO可以有效降低MPR集的大小,同时在较短的时间内收敛到最优解,提高网络性能。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张信明;曾依灵;干国政;陈国良;;用遗传算法寻找OLSR协议的最小MPR集[J];软件学报;2006年04期
2 覃刚力,杨家本;自适应调整信息素的蚁群算法[J];信息与控制;2002年03期
3 徐精明,曹先彬,王煦法;多态蚁群算法[J];中国科学技术大学学报;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭飞;杨江平;钱建刚;项建涛;;基于改进蚁群算法的战时雷达器材运输调度模型[J];兵工自动化;2010年04期
2 刘海军;彭绍雄;高传斌;邹强;;一种基于信息素变化的改进蚁群算法[J];兵工自动化;2012年04期
3 孙勇;李妮;龚光红;韩亮;;基于知识库的动态蚁群算法[J];北京工业大学学报;2012年03期
4 赫阳;张挺;陈真勇;熊璋;;Ad hoc网络局部路由发现算法[J];北京航空航天大学学报;2008年06期
5 刘元安,唐碧华,胡月梅;Ad hoc网络中的路由算法[J];北京邮电大学学报;2004年02期
6 曹元大;于严兵;卢迪;;Improving Reactive Ad Hoc Routing Performance by Geographic Route Length[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2005年04期
7 肖书成,邱珊;Ad hoc网络及其路由性能研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2004年03期
8 蒲兴成;孙凯;;一种改进的自适应蚁群算法及其应用研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年03期
9 孔翔宇;王亚子;欧阳瑞;;基于蚁群算法的改进及其仿真研究[J];长春教育学院学报;2010年02期
10 苗建松;孙丹丹;丁炜;;移动Ad Hoc网络中队列长度的多径源路由算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Optimal Design of Neuro-Fuzzy Controller Based on Ant Colony Algorithm[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 张元敏;殷志锋;周雅;;蚁群算法在多用户检测中的应用及其改进[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
3 陈佳彬;张翔;;全局优化算法研究[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
4 祝思路;郭伟;肖百龙;;Ad Hoc网络中一种基于跨层设计的泛洪控制机制[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
5 杨盘龙;田畅;于雍;;基于主成分分析的Ad Hoc路由协议仿真性能指标体系研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
6 安时建;张申如;王庭昌;汪泽焱;;一种通用的Ad hoc网络QoS路由模型[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
7 汪胡青;王诚;;基于蚁群原理的QoS多约束单播路由算法研究与实现[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2005年年会论文集[C];2005年
8 刘翔;;Ad hoc的路由协议研究[A];武汉市第二届学术年会、通信学会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 肖岭;熊辉;;一种针对频率指配问题的改进蚁群算法[A];电波科学学报[C];2011年
10 孙丹;宋瀚涛;;移动自组网无线路由协议的研究[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
3 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
4 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年
5 陈伟;多跳无线网络路由关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
6 王晓敏;无线传感器网络数据收集与路由协议研究[D];电子科技大学;2010年
7 付永生;无线Ad Hoc网络中可靠路由若干关键问题的研究[D];浙江大学;2010年
8 李晋江;海量数据点三维重构中一类关键问题研究[D];山东大学;2010年
9 张凌云;高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究[D];太原理工大学;2011年
10 易振国;车路协同实验测试系统及安全控制技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
2 唐高松;基于Volterra级数模型辨识的旋转机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
3 蒋红进;蚁群算法在光突发交换网络路由中的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 贾站峰;Ad hoc网络按需路由算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 周柏欣;无线Ad Hoc专用通信网络路由协议研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李超;基于改进蚁群算法的露天矿运输系统优化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 司蕊;多目标优化问题的改进蚁群算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张仲;基于改进蚁群算法的配电网无功优化[D];长沙理工大学;2010年
9 易双凤;移动自组网的安全地址配置和匿名路由研究[D];华东师范大学;2011年
10 刘桂青;蚁群算法的改进及其在TSP与VRP问题中的应用[D];广西民族大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
2 全惠云,文高进;求解TSP的子空间遗传算法[J];数学理论与应用;2002年01期
3 郭嘉丰,张信明,谢飞,陈国良;基于节点空闲度的自适应移动Ad Hoc网络路由协议[J];软件学报;2005年05期
4 邹仕洪,邬海涛,程时端;一种移动自组网中简单高效的广播算法[J];软件学报;2005年06期
5 谢飞,张信明,郭嘉丰,陈国良;延迟主导的自适应移动 Ad hoc 网络路由协议[J];软件学报;2005年09期
6 胡静,陈恩红,王上飞,王熙法;交互式遗传算法中收敛性及用户评估质量的提高[J];中国科学技术大学学报;2002年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈瑞亮,代春阳,高传善;基于行动预测的支持移动自组网QoS的路由方案[J];计算机工程;2004年02期
2 许力,王敏强,郑宝玉;一种新的基于DSR的移动自组网节能路由策略[J];计算机工程;2004年11期
3 王建新,罗建军;无线局域网中的入侵检测[J];电信快报;2004年10期
4 金新娟;基于公开可验证秘密分享的公平交易协议研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2005年05期
5 彭伟,卢锡城;一个高效的移动自组网广播协议[J];计算机工程与科学;2000年05期
6 熊焰,万睿云,华蓓,苗付友,王行甫;移动自组网基于动态蜂窝的QoS路由协议[J];电子学报;2003年08期
7 朱西平,鲁荣波,李宗寿,李方军;基于NS2移动自组网路由协议性能评价的仿真实现[J];中南林学院学报;2004年02期
8 彭革刚,杨疆湖,高传善;移动自组网中基于路径稳定性的QoS路由协议[J];计算机研究与发展;2004年06期
9 许力,郑宝玉,胡贵龙;基于移动Agent的拓扑发现策略及性能仿真[J];计算机仿真;2004年07期
10 冯邦成;康积涛;郑俊峰;;移动自组网QoS路由协议研究[J];无线通信技术;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石川;高婧怡;朱培栋;张杨;;基于移动自组网的分布式设备故障感知和实时宣告系统的研究与实现[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
2 王健;刘衍珩;张婧;李伟平;;移动自组网的主观信任路由模型研究[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
3 赵建强;朱培栋;;一种基于移动自组网的故障申告协议设计[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
4 焦贤龙;王晓东;周兴铭;;移动自组网中低能耗的广播算法[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
5 于万钧;左国明;李超;李倩倩;;一种基于蚁群优化的Ad Hoc路由算法[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
6 王敏;经继松;杨珺;;基于移动自组网技术的应急通信网[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
7 史春光;马东堂;王杉;蔡理金;;移动自组网中SWAN模型的研究[A];第13届全国计算机、网络在现代科学技术领域的应用学术会议论文集[C];2007年
8 吕恒;武穆清;;基于标签交换的Ad Hoc网络研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
9 宋玲;宋春;;基于WMPLS的移动自组网组播路由协议研究与仿真[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
10 赵宝康;欧嵬;黄清元;曾迎之;胡乔林;苏金树;;移动自组网安全路由协议性能分析[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 金霞;MPR出版物标准培训开班[N];中国图书商报;2009年
2 本报记者 佘颖 杨阳腾;MPR:让图书会说话[N];经济日报;2010年
3 霄海;全国首届MPR出版物印刷培训班在深圳举办[N];中国包装报;2010年
4 记者 赖名芳;我国MPR系列标准正申报国际标准[N];中国新闻出版报;2009年
5 记者 方圆;MPR国际标准申报工作组在京成立[N];中国新闻出版报;2010年
6 本报记者李豫川;布什反恐如火“雇佣兵”生意如荼[N];中国经营报;2002年
7 ;需求:趋向多元化[N];中国计算机报;2001年
8 ;“变脸”不是一件很容易的事[N];科技日报;2001年
9 焦世东;杨慎清教授谈烟草行业信息化[N];中国计算机报;2002年
10 顿然;电脑计算“学蚂蚁”[N];中国商报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张程;移动自组网的关键技术研究[D];重庆大学;2010年
2 韩磊;移动自组网中若干密钥管理方案及应用研究[D];北京交通大学;2012年
3 彭三城;移动自组网抗毁性及其评估方法研究[D];中南大学;2010年
4 黄文超;移动自组网下可信路由及其形式化建模的研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 郭建立;移动自组网中节点合作方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 王健;信息网络的三个共性特征相关问题研究[D];吉林大学;2011年
7 尹长青;无线自组网络若干技术的研究[D];复旦大学;2004年
8 文卫东;双峰驼牙齿形态与头颅的相关性和MPR研究[D];兰州大学;2010年
9 孙丹丹;移动Ad Hoc网络关于路由和跨层技术的研究[D];北京邮电大学;2007年
10 彭革刚;移动自组网QoS路由协议研究[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张禾良;蚁群优化在移动自组网MPR节点选择问题中的应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 刘堃;基于链路稳定性的移动自组网QoS路由协议的研究与仿真[D];武汉理工大学;2011年
3 李彦平;移动自组网的定向天线组网技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
4 郑源;移动自组网中泛播路由协议研究[D];中南大学;2004年
5 龚晓霞;移动自组网中基于预测的路由协议研究[D];中南大学;2004年
6 张熊;移动自组网分簇算法的研究与设计[D];北京邮电大学;2010年
7 文喜玲;基于ZRP的移动自组网服务发现模型研究[D];湖南科技大学;2010年
8 易双凤;移动自组网的安全地址配置和匿名路由研究[D];华东师范大学;2011年
9 黄晓斌;移动自组网跨层设计的路由/MAC协议[D];中国科学技术大学;2011年
10 张利银;基于门限机制的移动自组网证书服务技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026