基于改進(jìn)粒子群算法的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)移動模型研究.pdf

1、AdHoc網(wǎng)絡(luò)是一種自組織，無中心的無線移動網(wǎng)絡(luò)。由于它的建立不需要固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施，且具有較強(qiáng)的魯棒性和抗毀性，故其廣泛應(yīng)用于各種要求臨時通信的場合。路由協(xié)議是AdHoc網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)成功傳輸?shù)闹匾Ｕ?。移動模型是研究路由算法的基礎(chǔ)，它的設(shè)計會直接影響路由協(xié)議的性能和穩(wěn)定性，因此有效和貼近真實(shí)場景的移動模型設(shè)計是十分必要的。 粒子群算法(ParticleSwarmOptimization，PSO)是根據(jù)鳥群如何尋找食物這種模型提出

2、的算法，在解決工程問題中有廣泛的應(yīng)用。粒子群算法有實(shí)際場景基礎(chǔ)，基于粒子群算法建立的網(wǎng)絡(luò)移動模型能有效的模擬生活中各種智能追蹤模型，如森林中野生動物的尋找、飛機(jī)作戰(zhàn)時目標(biāo)物體的尋找和警察抓小偷等，可用于評估路由協(xié)議。為了能夠構(gòu)建貼近真實(shí)運(yùn)動的移動節(jié)點(diǎn)，本文結(jié)合牛頓第一定律和adhoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際環(huán)境因素，對粒子群算法進(jìn)行改進(jìn)，并基于改進(jìn)的粒子群算法建立一種新移動模型，主要工作如下： (1)根據(jù)AdHoc網(wǎng)絡(luò)移動模型的實(shí)際情況，改進(jìn)

3、了粒子群算法。在改進(jìn)的粒子群算法中，利用加速度和最大加速度對基本粒子群算法的速度和位移更新公式進(jìn)行改進(jìn)，使節(jié)點(diǎn)移動的速度大小和方向不存在突變問題；通過設(shè)置最大移動速度來限制各種移動節(jié)點(diǎn)速度的無限變大；引入環(huán)境因子來模擬環(huán)境受地形和天氣的影響。 (2)建立了包含障礙物模型、速度初始化函數(shù)和無邊界仿真區(qū)域的改進(jìn)粒子群算法移動模型。當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動到障礙物附近，新模型會依照一定的規(guī)律繞開障礙物繼續(xù)對目標(biāo)進(jìn)行尋找，并利用合理的概率公式對新移動

4、模型中節(jié)點(diǎn)的初始速度進(jìn)行初始化。 (3)在MATLAB仿真工具上驗(yàn)證了改進(jìn)粒子群算法的有效性。在OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上用AODV(Ad-HocOn-DemandDistanceVectorRoutingProtocol，距離矢量路由協(xié)議)協(xié)議對基于改進(jìn)PSO的移動模型和經(jīng)典的隨機(jī)位點(diǎn)移動模型進(jìn)行仿真。結(jié)果表明，在相同網(wǎng)絡(luò)場景下，AODV協(xié)議在新模型的端到端時延、協(xié)議開銷和包發(fā)送成功率等指標(biāo)均優(yōu)于在隨機(jī)位點(diǎn)移動模型上的對應(yīng)指標(biāo)，