基于蟻群思想的Ad hoc路由協(xié)議研究及實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

基于蟻群思想的Adhoc路由協(xié)議研究及實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告蟻群算法（AntColonyAlgorithm,ACA）是一種群智能算法，由Deneubourg等人在20世紀(jì)80年代初根據(jù)螞蟻尋找食物和垃圾清理行為的研究提出。Adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間缺乏固定的基礎(chǔ)設(shè)施支持，需要通過(guò)路由協(xié)議自主選擇最佳路由，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。本文將介紹基于蟻群思想的Adhoc路由協(xié)議的研究及實(shí)現(xiàn)情況。一、研究現(xiàn)狀目前，基于蟻群算法的Adhoc路由協(xié)議已經(jīng)得到了廣泛研究。其中，最具代表性的是ACO（AntColonyOptimization）協(xié)議和ACA（AntColonyAlgorithm）協(xié)議。ACO協(xié)議是基于蟻群算法的一種全局優(yōu)化算法，主要應(yīng)用于組合優(yōu)化問(wèn)題的解決，如旅行商問(wèn)題、圖著色問(wèn)題等。ACA協(xié)議則是專門針對(duì)Adhoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由選擇問(wèn)題的解決，通過(guò)模擬螞蟻尋找食物的行為，動(dòng)態(tài)地選擇最佳路由，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，具有較好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。二、研究?jī)?nèi)容本研究將基于ACA協(xié)議，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種適用于Adhoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由選擇的算法，主要包括以下內(nèi)容：1.ACA算法的理論研究及實(shí)現(xiàn)思路分析，包括螞蟻的運(yùn)動(dòng)方式、信息素更新機(jī)制、局部信息素更新和全局信息素更新等。2.Adhoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由選擇的問(wèn)題，包括節(jié)點(diǎn)之間的距離和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化等。3.路由表的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由表維護(hù)和更新機(jī)制，路由表的存儲(chǔ)和傳輸方式。4.系統(tǒng)測(cè)試和性能評(píng)估，包括算法的穩(wěn)定性、收斂速度、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和效率等。三、研究意義本研究將基于蟻群思想，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種適用于Adhoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由選擇的算法，解決了傳統(tǒng)路由協(xié)議中存在的固定路由、網(wǎng)絡(luò)分區(qū)和易受攻擊等問(wèn)題，具有以下意義：1.提高Adhoc網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，在保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。2.適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性。3.提升信息處理和傳輸?shù)男剩瑴p少能耗和時(shí)間成本。四、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段：1.道路離線階段在道路離線階段，將研究ACA算法的理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)思路，并進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研，設(shè)計(jì)出適用于Adhoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)路由選擇的ACA算法，并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。2.節(jié)點(diǎn)路由表設(shè)計(jì)階段在節(jié)點(diǎn)路由表設(shè)計(jì)階段，將設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的路由表存儲(chǔ)和傳輸方式，以及節(jié)點(diǎn)之間的路由信息交換協(xié)議，保證信息的準(zhǔn)確傳輸，并進(jìn)行節(jié)點(diǎn)需要的路由表更新。3.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段，將基于Android平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由器系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)際測(cè)試評(píng)估和集成整個(gè)ACA算法和路由表，完成ACO路由協(xié)議在Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。4.