一种基于负载信息感知的移动AdHoc网络路由协议

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1、一种基于负载信息感知的移动AdHoc网络路由协议摘要:针对AdHoc网络AODV路由协议在通信过程中部分节点存在的拥塞和某些节点能量消耗过快问题，本文结合蚁群算法思想改进AODV路由协议，提出了一种根据网络节点能赧的消耗速度和网络节点拥塞度来避免网络拥塞的改进算法。仿真结果表明，改进后的路由协议使得节点的能量消耗更加均衡，并有效地减少了发牛拥塞的儿率，提高移动AdHoc网络的性能。关键词：AdHoc网络；蚁群算法；网络模拟器中图分类号:TP393.04AnRoutingProtocolBaseonLoadInformationin

2、MobileAdHocNetworksAbstract:Inordertoreducethecongestionandsomenodes'energyconsumefastinAdhocnetworks,antcolonyalgorithmisappliedonimprovingtheAODVroutingprotocol,whichbasesonnodes'velocityofenergyandthelinkcongestionstatusinAdhocnetworks.Thisalgorithmadjustsroutesele

3、ctedaccordingtothepheromoneofantcolonyandachievesgloballyoptimizing.Theresultshowsthattheimprovedalgorithmcanoptimizenetworks'performanceonpacketdeliveryfractionandnetworklifetime・Keywords:AdHocnetworks;antcolonyalgorithm;NS20引言移动自组网(MobileAdhocNetworks)⑴是由一组移动节点动态构成的

4、临时无线网络，这些节点具备动态搜索、定位和自动恢复连接的能力，可以在没有固定通信基础设施的情况下完成路山、转发包和服务发现等棊木网络功能。移动AdHoc网络组网灵活,具有移动性和鲁棒性等优点，最初应用于军事领域对■它的研究始于战场环境下分组无线网数据通信项FI。近年来广泛地应用于战场通信指挥与控制、抢险救灾、临时集会、野外施工作业等紧急和突发性较强的场合。由于常规的路由协议并不能直接适用于Adhoc网络，近儿年来IETF及许多研究机构先后提出了多种不同的Adhoc路由协议⑵。移动白组网路由协议的多数路由协议都以单径路市算法为基础，

5、而且在路由选择时都是以跳数最少(或称为路径最短)作为选择的标准，没冇考虑网络生存期和拥塞等问题。由于节点能量和路径的带宽有限，当某些节点总被选择作为路由路径时，其负载会加重，从而造成此类节点能量消耗过快和发牛节点拥塞概率增大，导致网络纶存期缩短，影响网络整体性能。1蚁群算法及其网络应用蚁群算法⑶是一种性能优良的启发式随机优化算法。它由MarcoDorigo于1992年引入，其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程屮发现路径的行为。其具有多样性和正反馈等特点，正是由于这些特点能使得蚂蚁总能找到较优路径，H不陷于停滞，可以很好的应用于通信网中。

6、最早将蚁群算法引入网络路由中的是ABC⑷，应用对象是基于连接的电话网络，并不适用于一•般的数据网络，但基本思想被后续蚁群路由协议所采用。近年來又相继提出了AntHocNet⑸，FACO⑹等基于蚁群算法的网络路由算法。为了缓解拥赛对网络性能的影响，捉出-•种结合蚁群算法和AODV(Adhocon-DemandDistance2Ant-AODV路由协议2.1AODV路由协议的修改在AODV路由协议屮，路由查找过程,只建立一条从源节点到目的节点的跳数最少，距离最短的路由。Ant-AODV算法通过在路由杳找过程考虑到节点能最消耗速度和网络

7、拥塞度，并加入路山选择概率值來选择邻居节点，绕开繁忙的工作节点，以实现协议的抗拥寒功能。修改具体操作如下：1、分别在AODV路由协议的RREQ和RREP控制报文中增加一个条目“路山最大节点消耗速度”，以保存此路由屮最人的节点能量消耗速度。在源节点需要传输数据时，发送路由请求RREQ,为了确保路由信息的新鲜度，改进算法不允许中间节点进行路由应答。2、路由维护阶段，同样采取周期性地传输Hello报文来确保链路的连接。但在Ant-AODV算法中，在Hello消息中增加节点路由选择概率，动态更新邻居节点作为下-■跳的概率信息。2.2节点负

8、载信息测量移动Adhoc网络中节点的能量消耗包括处理器，LCD,无线收发装置等。在研究过程屮主要对象是无线收发装置，因为其在移动终端的能最消耗中占很高的比例叫无线网卡的工作状态分为发送模式、接收模式、空闲模式和睡眠模式。各个模式的能耗都不一样，在此