基于粒子群算法的车载Ad hoc网络路由协议优化

发布时间：2020-07-22 23:27

【摘要】：车载Ad hoc网络作为一种典型的移动无线自组织网络,多应用于车辆互连和车辆物联网等领域。高可靠的路由协议是车载Ad hoc网络在多变无基础设施条件下相互通信的技术保障,用于保证在各个通信场景下的车辆安全行驶,降低交通事故发生率。本学位论文主要利用粒子群算法,对车载Ad hoc网络的典型路由协议进行优化,以提高协议的可靠性和效率。本学位论文首先针对一种基于地理位置的车载Ad hoc网络路由协议的贪婪转发过程,提出一种基于粒子群算法的车载Ad hoc网络路由协议;接着对基于粒子群算法的车载Ad hoc网络路由协议存在的路由空洞问题进行分析,并提出了优化策略;最后研究了一种基于优化链路状态的车载Ad hoc网络路由协议,分析其重要的路由协议参数,提出基于粒子群算法和仿真工具的参数配置优化框架。本学位论文的工作创新主要体现在以下三个方面:(1)针对基于地理位置的车载Ad hoc网络GPSR协议在贪婪转发模式中存在的缺少考虑节点能量消耗、边界节点易受干扰和丢包严重等问题,提出基于粒子群算法的车载Ad hoc网络P-GPSR协议,利用粒子群算法迭代寻找贪婪模式中最优的下一跳节点。(2)针对车载Ad hoc网络P-GPSR协议在周边转发过程中存在的路由空洞问题,引入节点偏向率和下一跳转发区域密度,对P-GPSR协议周边转发过程进行优化。(3)考虑到车载Ad hoc网络在不同的移动场景里有不一样的通信效率,研究影响车载Ad hoc网络OLSR协议运行效率的重要参数,实现一个将粒子群算法和网络模拟器NS2结合形成的参数优化框架,找出相应移动场景下OLSR协议重要参数的最优配置。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6;TP18
【图文】：

结构图,路由协议

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章相关工作（2）地理定位辅助路由地理定位辅助路由是基于节点位置信息的路由协议，网络内的节点根据 GPS等定位系统来获取自身的位置信息，然后依据源节点和目的节点各自的位置关系建立路由，该类协议主要有 LAR、GPSR、DREAM、GeoCast。因此，目前车载 Ad hoc 网络路由协议可以分类为如图 2.1 所示的结构图：

执行过程,速度公式,适应值

粒子形成初始粒子群，随机生成或设置式和速度公式生成每个粒子的新位置，<设置的迭代次数最大值）在新位置时的函数适应值，比较新的适值优于个体极值，则设置新的适应值作的个体极值找出全局极值 gbest。法速度公式更新各个粒子的速度，并限法位移公式更新各个粒子当前位置。程如图 2.2 所示：

节点,源节点,位置信息,选择算法

和 HK Kung 于 2000 年提出来的，通过采用贪成数据传输。源节点在发送数据包前先通过位置信息，然后将位置信息附加在数据分组中发下一跳节点选择算法主要采用的是距离目的是先获取当前节点通信范围里的所有邻居节点节点之间的距离，选择距离最短的邻居节点作如图 3.1 所示。该算法能够减少源节点到目的节也带来了不少问题，比如当选择的下一跳节点的边缘时，容易受到其它节点的信号干扰。另节点的能耗也在不断变大，选择转发节点时忽由链路中断的情况，而且当距离目的节点越远断的可能性就越高。

【参考文献】