一种基于蚂蚁算法的Ad Hoc 路由算法

Ad Hoc 网络已成为当前网络发展的热点，本文提出了一种基于蚂蚁算法的Ad Hoc 网络路由算法。本算法保持了蚂蚁算法的本身所具有的优点，并在反馈和启发信息中都考虑到Ad Hoc 网络的带宽受限和电源剩余量不足的特点；基于带宽的考虑和跳数限制的设置提供了较好的QoS 保证。
关键词：蚂蚁算法；Ad Hoc 网络；路由算法
Ad hoc 网络是由移动节点组成的一种无基站的无线多跳网络，它利用无线技术在可移
动的各个节点之间传送数据包，网络没有固定的基础结构和管理支持。Ad hoc 网络环境下，根据路由表协议的驱动方式，可以将路由协议分为两类：表驱动路由选择协议和按需启动路由选择协议。表驱动路由协议如：DSDV（目的节点排序距离向量路由协议），WRP（无线路由协议）等，这种路由协议中每个节点都维持一个路由表，路由是预先计算的，优点是建立连接快捷，缺点是每个节点需要维护路由表，计算、存储、更新这些路由表代价很高。按需启动路由如DSR（动态源路由），AODV（按需距离矢量路由）等，它是在有节点需要发送信息时，才进行路由发现过程，鉴于Ad Hoc 网动态的网络拓扑结构，按需路由选择比表驱动路由选择具有更大的优势。本算法也是一种按需路由选择算法。
Ad hoc 网高度动态的网络拓扑结构，使得路由协议的设计更加困难。在Ad Hoc 网中强
调的是自组织、无中心的概念，这与蚁群协作寻找食物极其相似。基于这种相似性，可将蚂蚁算法应用到Ad Hoc 网路由中。由于蚁群的本身的自组织、无中心的特点，使得本算法相比其它算法能更好的适应Ad Hoc 网的路由选择过程。
Ad hoc 网中无线信道本身的物理特性使网络带宽相对有线方式要低的多，节点所带电
源有限是网络路由设计需要着重考虑的问题。本算法中将电源剩余量和带宽作为路径优劣的评判的标准。算法中只需用到局部的网络状态信息，具有较强的分布性，鲁棒性。蚂蚁算法本身依概率转移的路由选择策略避免了路由结果陷入局部最优解，同时基于带宽的考虑也提供了较好的QoS 保证。