基于PSO-GA的无线Ad Hoc网QoS路由算法研究

发布时间：2017-07-01 07:05

  本文关键词：基于PSO-GA的无线Ad Hoc网QoS路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线Ad Hoc网络,又称为无线移动自组织网络,在各类多媒体业务以及实时业务中获得了普及和推广。在无线Ad Hoc网络中,节点移动性较高,网络拓扑结构不断变化,因此,为保障无线Ad Hoc网络在时延、带宽、干扰和抖动等方面的性能,设计并提供相应的服务质量(Quality of Service, QoS)保障机制便显得极其重要。在无线Ad Hoc网中,设计并实现满足QoS的机制和算法存在诸多困难,尤其表现在算法和模型的时空复杂度较高、易陷入局部最优解等方面。因此,本文基于对粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)和遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的特点进行分析的基础上,设计了能够优化QoS的机制。主要改进工作表现在如下方面。首先,分析目前多数QoS算法存在的问题,尤其是服务质量参数的选择问题,进而提出了基于带宽、延时、抖动和干扰在内的服务质量参数。并将其用于无线Ad Hoc网络的QoS建模。其次,结合PSO算法和GA算法提出QoS建模方法。针对PSO算法易陷入局部最优解、GA算法的收敛速度过快的缺陷,将两者综合设计,提出了基于PSO-GA的无线Ad Hoc网络QoS优化算法。本文中PSO-GA混合算法的应用步骤为：初始化的粒子群的一部分利用PSO算法来更新自己的位置和速度,同时,剩下的一部分粒子使用GA算法的交叉运算符进行更新。第三,经仿真实验结果测试,本文设计的基于PSO-GA算法的无线Ad Hoc网络QoS算法,能有效改善无线Ad Hoc网络中的QoS性能。基于PSO-GA的QoS算法在适应度值、运算时间、数据包分组传送率、平均端到端延时等方面,比单独使用PSO算法和GA算法获得了较好的改善。
【关键词】：无线Ad Hoc网络 服务质量 粒子群优化 遗传算法
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 引言8-11
• 1.1.1 无线Ad Hoc网络发展概述8-9
• 1.1.2 无线Ad Hoc网络的特点9-10
• 1.1.3 无线Ad Hoc网络面临的问题10-11
• 1.2 国内外相关研究11-14
• 1.2.1 QoS度量指标体系的研究11
• 1.2.2 QoS算法相关研究11-14
• 1.2.3 QoS服务类型相关研究14
• 1.3 本文作者的主要工作14-15
• 1.4 本文章节安排15-16
• 第二章 无线Ad Hoc网服务质量16-22
• 2.1 QoS机制概述16-20
• 2.1.1 无线Ad Hoc分层16-17
• 2.1.2 无线Ad Hoc网络协议层次17-20
• 2.2 无线Ad Hoc网络QoS路由策略20-22
• 第三章 基于PSO-GA的QoS优化算法22-36
• 3.1 PSO和GA算法对比分析22-32
• 3.1.1 PSO模型原理23-27
• 3.1.2 GA模型原理27-29
• 3.1.3 PSO和GA求解QOS29-31
• 3.1.4 QoS优化建模31-32
• 3.2 基于PSO-GA的QOS算法设计32-36
• 3.2.1 (?)运算符32-33
• 3.2.2 交叉运算符33
• 3.2.3 核心伪代码33-36
• 第四章 仿真测试与结果分析36-44
• 4.1 实验仿真环境36-38
• 4.1.1 NS2原理36
• 4.1.2 NS2模拟步骤36-38
• 4.2 仿真实验与性能分析38-39
• 4.2.1 场景设计38-39
• 4.3 仿真结果分析39-44
• 4.3.1 适应度值分析对比39-40
• 4.3.2 运算时间分析对比40
• 4.3.3 数据包分组传送率分析对比40-41
• 4.3.4 平均端到端延时41-44
• 第五章 总结与展望44-46
• 5.1 总结44
• 5.2 展望44-46
• 参考文献46-50
• 致谢50

  本文关键词：基于PSO-GA的无线Ad Hoc网QoS路由算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：504930