基于遗传算法的移动Ad Hoc网络节能路由策略

【摘要】： 由一定数量的移动节点组成的、并且这些节点都带有无线信号收发功能的多跳数、没有固定中心的网络即为移动Ad Hoc网络。该网络的建立可以不受时间和地点的限制。这种网络不需要基础的网络硬件设施支持,终端节点可以随时的移动,移动Ad Hoc网络的各个终端地位功能相同。 因为Ad Hoc网络具有强大的移动和灵活的特点,所以很适合用在军事信息通信、召开临时性的紧急网络会议、自然灾害的灾后恢复工作等等没有办法立即构建有线网络的场合。 但是,移动Ad Hoc网络中终端的工作大多数依靠能量非常有限的电池来支持的,电池的能量又是非常有限的。当其中的某些终端电池耗尽停止工作,就会导致整个Ad Hoc网络节点的分裂。在当前世界电池的研究成果来看,短时间地提高电池容量很难。那么只有通过在Ad Hoc网络运行时运用节能算法来减少其能量消耗。故在Ad Hoc网络路由发现的同时运用一些节能策略来延长网络生命周期的研究具有一定得意义。现在国内外对Ad Hoc网络节能策略的研究主要体现在路由协议上。本文的研究也是基于网络路由协议的改进上来达到节能的目的。笔者首先介绍了国内外目前提出的几种路由协议并简单介绍了一些节能路由算法,同时分析了它们的性能,指出了这些路由算法的优缺点,从理论上提出了本文的研究方向和可行性。在理论的基础上,本文提出了实际可操作的一种新的改进算法——基于遗传算法的节能策略。该算法主要利用遗传算法的搜索优化特性来实现。最后将该算法的思想引入到AODV协议中,使AODV改进后成为一种新的Ad Hoc网络节能路由协议。最后用网络仿真工具MATLAB进行了多次试验,验证该协议比AODV协议,在节能方面都有所提高。 【关键词】：Ad Hoc网络 节能 AODV 遗传算法 PSRA-GA
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 论文选题目的及意义8-9
• 1.3 论文组织结构9-11
• 第二章 Ad Hoc网络的路由协议11-23
• 2.1 Ad Hoc网络概论11-13
• 2.1.1 Ad Hoc网络的起源和定义11-12
• 2.1.2 Ad Hoc网络的特点12-13
• 2.1.3 Ad Hoc网络的应用13
• 2.2 移动Ad Hoc网络常用路由协议13-18
• 2.2.1 先应式路由协议14-15
• 2.2.2 反应式路由协议15-17
• 2.2.3 表驱动和按需路由协议的比较17-18
• 2.3 Ad Hoc网络节能算法18-22
• 2.3.1 路由能耗的参数18-21
• 2.3.2 分析与比较21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 基于遗传算法的节能策略23-34
• 3.1 遗传算法概述23-26
• 3.1.1 遗传算法特点24-25
• 3.1.2 遗传算法应用25-26
• 3.2 遗传算法基本操作26-29
• 3.2.1 染色体编码26-27
• 3.2.2 选择、交叉和变异27-29
• 3.3 PSRA-GA路由算法设计29-33
• 3.3.1 算法的网络模型29-30
• 3.3.2 路由问题的编码方式30
• 3.3.3 适应值函数设计30-31
• 3.3.4 算法操作过程31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 算法仿真与结果分析34-39
• 4.1 Matlab仿真工具34
• 4.2 实验仿真与结果分析34-38
• 4.2.1 实验环境与参数34-35
• 4.2.2 实验结果分析35-38
• 4.3 本章小结38-39
• 第五章 总结与展望39-40
• 5.1 论文总结39
• 5.2 展望39-40
• 参考文献40-44
• 攻读硕士学位期间发表的论文44-45
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目45-46
• 致谢46

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