基于pso和共轭梯度法的移动ip路由选择

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1、基于PSO和共轭梯度法的MIP路由优化方案*国家自然科学基金项目(60075019)作者简介：吴伯桥（1979－），男，湖南人，硕士研究生，网络规划师，研究方向：网络系统集成、网络安全。陈焕文(1963.1-)，汉族，男，黑龙江齐齐哈尔人,博士,教授,研究方向：机器学习、人工智能、专家系统、神经网络、计算机预测。刘雪飞（1975-），女，湖南人，博士，研究方向：网络安全和网络管理。郭登科（1983-）,男，湖南邵阳人，研究生，研究方向：网络工程、网络应用。吴伯桥1陈焕文1刘雪飞2郭登科1(1湖南信息技术职业学院计算机系，湖南长沙，410200；2北京

2、信息科技大学计算机学院网络工程系，北京100101)摘要：针对移动IP网络中三角路由算法效率不高，导致移动网络性能难以达到最优的问题，提出了一种基于PSO和共轭梯度法的移动IP路由优化方案。首先利用“粒子”来取代网络节点中的路由选择表，将IP网络和粒子群算法联系起来，研究将粒子群算法用于求解移动IP路由选择当中的最短路径，针对粒子群算法早熟收敛和局部搜索能力不足的缺陷，引入局部搜索能力强的共轭梯度算法对其进行优化，从而有效提高找出移动IP最短路由的速度。仿真结果表明了该算法的有效性。关键词：移动IP；粒子群算法；共轭梯度法RouteOptimizat

3、ioninMobileIPbasedonParticleSwarmOptimizationandConjugateGradientMethodWuBo-qiao1Chenhuan-wen1LiuXue-fei2GuoDeng-ke1(1ComputerDepartment,HunanVocationalInstituteofInformationTechnology,Changsha410200；2NetworkEngineeringDepartmentofComputerSchoolofBeijingInformationScienceandTec

4、hnologyUniversity,Beijing100101)Abstract：InviewofmobileIPnetworkinwhichtheefficiencyoftheexistingtriangularroutingalgorithmisnoteffectiveanditsnetworksperformancecan’tachieveoptimal.RouteoptimizationinmobileIPbasedonswarmoptimizationandconjugategradientmethodisproposed.First,by

5、replacingthenetworknodesintheroutingtablewithparticlesandcombingtheIPnetworkwithparticleswarmalgorithm,particleswarmalgorithmisusedtosolvetheshortestpathrouting.fortheparticleswarmalgorithmhasthecharacteristicsofprematureconvergenceanddefectsinlocalsearchcapabilities,theconjuga

6、tegradientwithstronglocalsearchabilityisusedtooptimize,whichcaneffectivelyfindtheshortestrouteofmobileIP.Simulationresultsshowtheeffectivenessofthealgorithm.Keywords：MobileIP;particleswarmoptimizationalgorithm;conjugategradient1引言移动IP(MIP)是一种对IP移动性提供支持的协议，能够使移动主机，借由家乡代理和外地代理，直接

7、向通信主机发送数据包。然而，从通信主机发回移动主机的数据包却不得不经过三个不同的网络：通信主机所在的子网，家乡代理所在的子网和移动主机当前所在的外地代理的子网。这样，就使得发往移动主机的数据包要经过比预期长得多的路径。这些非对称的多余路径被称为“三角路由”[1]。“三角路由”问题传统上用路由优化来解决。在移动网络中，网络拓扑变化快，要保证用户业务不受影响，必须在最短时间内找到最短路径路由。这种研究才刚刚起步，主要是对选播路由通讯中的路由表构造及路由算法的研究。他们采用的启发式算法多为简单或改进的遗传算法，如基于启发算法的MIP路由算法[2~4]，这在

8、提高算法的搜索效率中，使路由算法跳出局部最优解方面取得了一定的成果。为了提高三角路由算法的效率，也有学者提出