基于遺傳算法的移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由策略

【摘要】： 由一定數(shù)量的移動節(jié)點組成的、并且這些節(jié)點都帶有無線信號收發(fā)功能的多跳數(shù)、沒有固定中心的網(wǎng)絡(luò)即為移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)的建立可以不受時間和地點的限制。這種網(wǎng)絡(luò)不需要基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施支持,終端節(jié)點可以隨時的移動,移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的各個終端地位功能相同。 因為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的移動和靈活的特點,所以很適合用在軍事信息通信、召開臨時性的緊急網(wǎng)絡(luò)會議、自然災(zāi)害的災(zāi)后恢復(fù)工作等等沒有辦法立即構(gòu)建有線網(wǎng)絡(luò)的場合。 但是,移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中終端的工作大多數(shù)依靠能量非常有限的電池來支持的,電池的能量又是非常有限的。當(dāng)其中的某些終端電池耗盡停止工作,就會導(dǎo)致整個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分裂。在當(dāng)前世界電池的研究成果來看,短時間地提高電池容量很難。那么只有通過在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時運(yùn)用節(jié)能算法來減少其能量消耗。故在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由發(fā)現(xiàn)的同時運(yùn)用一些節(jié)能策略來延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的研究具有一定得意義。現(xiàn)在國內(nèi)外對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能策略的研究主要體現(xiàn)在路由協(xié)議上。本文的研究也是基于網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的改進(jìn)上來達(dá)到節(jié)能的目的。筆者首先介紹了國內(nèi)外目前提出的幾種路由協(xié)議并簡單介紹了一些節(jié)能路由算法,同時分析了它們的性能,指出了這些路由算法的優(yōu)缺點,從理論上提出了本文的研究方向和可行性。在理論的基礎(chǔ)上,本文提出了實際可操作的一種新的改進(jìn)算法——基于遺傳算法的節(jié)能策略。該算法主要利用遺傳算法的搜索優(yōu)化特性來實現(xiàn)。最后將該算法的思想引入到AODV協(xié)議中,使AODV改進(jìn)后成為一種新的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議。最后用網(wǎng)絡(luò)仿真工具M(jìn)ATLAB進(jìn)行了多次試驗,驗證該協(xié)議比AODV協(xié)議,在節(jié)能方面都有所提高。 【關(guān)鍵詞】：Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能 AODV 遺傳算法 PSRA-GA
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 論文選題目的及意義8-9
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)9-11
• 第二章 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議11-23
• 2.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概論11-13
• 2.1.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的起源和定義11-12
• 2.1.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點12-13
• 2.1.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用13
• 2.2 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)常用路由協(xié)議13-18
• 2.2.1 先應(yīng)式路由協(xié)議14-15
• 2.2.2 反應(yīng)式路由協(xié)議15-17
• 2.2.3 表驅(qū)動和按需路由協(xié)議的比較17-18
• 2.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能算法18-22
• 2.3.1 路由能耗的參數(shù)18-21
• 2.3.2 分析與比較21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 基于遺傳算法的節(jié)能策略23-34
• 3.1 遺傳算法概述23-26
• 3.1.1 遺傳算法特點24-25
• 3.1.2 遺傳算法應(yīng)用25-26
• 3.2 遺傳算法基本操作26-29
• 3.2.1 染色體編碼26-27
• 3.2.2 選擇、交叉和變異27-29
• 3.3 PSRA-GA路由算法設(shè)計29-33
• 3.3.1 算法的網(wǎng)絡(luò)模型29-30
• 3.3.2 路由問題的編碼方式30
• 3.3.3 適應(yīng)值函數(shù)設(shè)計30-31
• 3.3.4 算法操作過程31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 算法仿真與結(jié)果分析34-39
• 4.1 Matlab仿真工具34
• 4.2 實驗仿真與結(jié)果分析34-38
• 4.2.1 實驗環(huán)境與參數(shù)34-35
• 4.2.2 實驗結(jié)果分析35-38
• 4.3 本章小結(jié)38-39
• 第五章 總結(jié)與展望39-40
• 5.1 論文總結(jié)39
• 5.2 展望39-40
• 參考文獻(xiàn)40-44
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文44-45
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目45-46
• 致謝46

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