الگوریتم مسیریابی چند مسیره ترکیبی چند هدفه در شبکه‌های موردی سیار

یک شبکه موردی سیار مجموعه‌ای از گره‌های بی‌سیم است که به‌صورت خودانگیخته و بدون استفاده از هرگونه زیر ساخت در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. همه گره‌ها دارای قابلیت مسیریابی و انتقال بسته‌ها به روش چند گذرگاهی می‌باشند. هر گره می‌تواند در هر زمان وارد شبکه شده یا از آن خارج شود. علاوه بر آن، گره‌ها می‌توانند سیار باشند. به‌طور کلی، یک شبکه موردی با تغییرات مداوم توپولوژی، جابجایی فراوان گره‌ها و نیاز به پروتکل‌های مسیریابی پویا و مؤثر مشخص می‌گردد.
این کار با استفاده از ایده‌های موجود در روش بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها به بررسی موضوع مسیریابی تطبیقی در شبکه‌های موردی سیار می‌پردازد. در این روش، عامل‌های خود مختار در یک محیط توزیع شده و تنها با استفاده از اطلاعات محلی و تعامل غیر مستقیم با یکدیگر به حل مسائل بهینه‌سازی می‌پردازند. در این کار، یک الگوریتم مسیریابی چند هدفه با استفاده از روش چند کولونی پیشنهاد شده است. ایده اصلی این الگوریتم، هماهنگ سازی فعالیت کولونی‌های مختلف است که هر کولونی سعی در بهینه‌سازی یک هدف متفاوت دارد. اولین کولونی در جستجوی کوتاه‌ترین مسیر به مقصد است. دومین کولونی، مسیرهایی را انتخاب می‌نماید که دوام بیشتری دارند و سومین کولونی تلاش می‌کند تا مسیرهایی با کمترین انرژی انتقال را بدست آورد.
الگوریتم پیشنهادی با یکی از مطرح‌ترین الگوریتم‌های مسیریابی به نام ‌AntHocNet از طریق آزمون‌های شبیه‌سازی مختلف مقایسه شده است. نتایج ارزیابی نشان ‌دهنده عملکرد بهتر این الگوریتم در افزایش انرژی باقیمانده گره‌ها، افزایش ضریب تحویل بسته‌ها و کاهش تعداد دفعات فراخوانی فرایند کشف مسیر می‌باشد.
کلید واژه‌ها: شبکه‌های موردی، بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها، مسیریابی، تبادل اطلاعات

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- مزایا و کاربردهای شبکه‌های موردی سیار ۲
۱-۳- توصیف مسأله ۳
۱-۴- انگیزه‌ها و اهداف ۴
فصل دوم: مسیریابی در شبکه‌های موردی ۹
۲-۱-مقدمه ۱۰
۲-۲- طبقه‌بندی پروتکل‌های مسیریابی موردی ۱۲
۲-۲-۱- پروتکل‌های مسیریابی سلسله مراتبی پیش فعال ۱۳
۲-۲-۲- پروتکل‌های مسیریابی سلسله مراتبی انفعالی ۱۶
۲-۲-۳- پروتکل‌های مسیریابی سلسله مراتبی ترکیبی ۱۷
۲-۲-۴- پروتکل‌های تک سطحی پیش فعال ۲۰
۲-۲-۵- پروتکل‌های تک سطحی انفعالی ۲۴
۲-۲-۶- پروتکل‌های تک سطحی ترکیبی ۲۸
۲-۳- نتیجه‌گیری ۲۸
فصل سوم: بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها ۳۰
۳-۱- مقدمه ۳۱
۳-۲- از زیستشناسی تا الگوریتم‌ها ۳۲
۳-۲-۱- مورچه‌ها ۳۲
۳-۲-۲- الگوریتم‌ها ۳۴
۳-۳- روش فوق اکتشافی بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها ۳۷
۳-۴- مسائل چند هدفه و روش بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها ۴۰
۳-۴-۱- یک الگوریتم کلی بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها برای مسائل چند هدفه ۴۱
۳-۴-۲- مشتقات الگوریتم کلی بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها در مسائل چند هدفه ۴۴
۳-۴-۳- روشهای m کولونی و m ساختار فرومون: m-ACO(m,m) 47
3- 5- نتیجه‌گیری ۵۱
فصل چهارم: بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌هابرای مسیریابی در شبکه‌های موردی ۵۳
۴-۱- مقدمه ۵۴
۴-۲- برازندگی روش بهینه‌سازی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها ۵۵
۴-۳- پروتکل‌های مسیریابی تک سطحی ۵۶
۴-۳-۱- الگوریتم کنترل مبتنی بر مورچه (ABC) 56
4-3-2- AntNet 57
4-3-3- الگوریتم مسیریابی مبتنی بر کولونی مورچه‌ها (ARA) 60
4-3-4- Termit 61
4-3-5- AntHocNet 62
4-4- پروتکل‌های مسیریابی سلسله مراتبی ۶۶
۴-۴-۱- الگوریتم مسیریابی مبتنی بر مورچه‌های سیار (MABR) 66
4-4-2- Adaptive-SDR 67
4-4-3- الگوریتم HOPNET 69
4-5- کارهای مختلف دیگر ۷۰
۴-۶- نتیجه‌گیری ۷۰
مراجع ۷۲