路由算法移动多跳的AdHoc网络

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1、路由算法移动多跳的Ad-hoc网络MesutGunes,OttoSpaniol摘要：移动Ad-hoc网络（MANET）是通过广播形式移动节点集合。这些网络有一个重要的优势，它们不需要任何现有的基础设施或中央管理。因此，移动Ad-hoc网络适合临时的通讯联系。但是这种灵活性是有代价的：由于频繁拓扑的变化，很难组织沟通。本文提出了一种新的按需路由算法，移动多跳Ad-ho网络。该算法基于蚂蚁算法，是一类群体智能。蚂蚁算法尝试映射蚁群的解决问题的能力，来解决数学和工程问题。Ant-Colony-Based路由算法（

2、ARA）具有高度灵活性，高效性，和可扩展性。该算法设计的主要目标是减少路由开销。此外，我们通过模拟结果比较ARA与其他路由协议，包括DSDV，AODV和DSR协议的性能。关键词:Ad-hoc网络，移动自组网，路由1.引言一个移动多跳Ad-hoc网络（MANET）是一套移动节点广播和沟通不需要任何基础设施。这种网络非常灵活，适合多种应用，因为它们允许没有任何预先安装的基础设施（见图1）。由于无线接口传输距离有限，在大多数情况下的沟通，要通过中间层节点中继。因此，移动多跳Ad-hoc网络的每个节点也必须是一个路

3、由器。除了灾难和军事应用领域，移动广告的部署，多媒体应用也是Ad-hoc网络另一个有趣的用途。然而，由于这种网络的性能，必须在应用之前得到充分完善。随着新兴的无线技术，如IEEE802.11a和蓝牙技术，在移动通讯网络实现多媒体应用变得更为现实。找到之间沟通路线的点是移动的多跳Ad-hoc网络的主要问题。问题是通过节点进一步加剧了流动性。近年来提出了许多不同的方法来解决这一问题[11，15]，但是至今没有适用于所有情况的路由算法。其他方面的移动Ad-hoc网络，特别是节点的动态地址配置[4，14，6]也有很

4、多人研究。图1：移动多跳Ad-hoc网络。节点F移动到节点G附近本文提出了一个需特设的路由算法，该算法是基于群体智能的。蚂蚁算法是一种群体智能的一个子集，模仿蚂蚁通过合作来解决复杂的问题而不需要直接沟通的能力。这是蚁群算法的一种算法，在最近几年中解决了例如优化问题等问题。为了证明我们的算法是适用于移动多跳Ad-hoc网络，在ns-2[5]有一些基于模拟结果的实施现况。本文的其余部分安排如下：第二节展望了现有的路由算法的移动通讯网络。在第三节,我们现在蚂蚁算法的基本知识。第四节更详细的讨论ARA路由算法的优势

5、和存在的问题。随后,在第五部分提出了一些模拟结果显示性的方法,并将它与现有的路由算法比较。最后,在第六节进行了总结。2.相关工作2.1目的节点序列距离矢量（DSDV）在传统的距离矢量路由，每个节点维护着节点vD到可能到达的邻居节点vj的距离d(i,j,D)，当一个节点需要选择它的一个直接邻居vj传递数据包,它选择其中最短距离。为了保持距离的时效性，每个节点向其路由表中所有的邻居定期广播。节点接收到来自邻居的广播消息，更新自己的路由表并应用于最短路径算法的算法中,比如Dijkstra算法。Destinatio

6、n-Sequenced的距离向量路由[12，11]（DSDV）适用于这个环境管理模式的移动Ad-hoc网络。在DSDV，例如当附近的一个节点发生变化，路由信息就会交换新信息。这个过程中产生相当大的开销的Ad-hoc网络。为了减少开销，提出了两种不同的解决方案：完全转储，和增量转储。完全转储包含整个节点的路由表。相反，一个增量转储包含自完全转储部分变化。DSDV通过一个序列号和每个路由表的入口避免循环。这使节点可以区分旧和新之间路由信息。一个节点以最高的序列号选择路由表入口。如果几个线路目的地相同，且以相同的

7、顺序进行编号，则选定成本较低的路由表。2.2特设按需距离矢量协议（AODV协议）特设按需距离矢量协议[10，11，13]（路由协议）是移动Ad-hoc网络的另一种距离矢量路由。AODV是按需路由方法,即进行不定期的路由信息交换。这个协议包含两个阶段:1）路由发现，2）路由维护。一个节点若想与其他节点进行通讯，会首先从它自己的路由表中选择一条路径。如果找到一条路径则立即开始传递，否则该节点启动一个路由发现。该路由发现过程包括一个广播形式的路由请求消息（路由请求）。该路线发现过程由一个route-request

8、消息(RREQ)发出。如果一个节点中包含一个有效的路径,它向路由请求回复route-reply(RREP)信息。此外,在其反路线进入路由表中建立了一个回复节点所需包含的地址,源节点，跳数的来源，以及下一跳的地址，即节点的地址收到的信息。它们永久相联，即反向路线进入的路线条目如果在规定生命周期内不使用将被删除。第二阶段的协议被称为路由维护。它是由源节点组成，其中可分为:（一）源节点启动一个新的路线源节点的探索过程,