基于蟻群優(yōu)化算法的分布式約束Qos路由算法研究的開題報(bào)告

基于蟻群優(yōu)化算法的分布式約束Qos路由算法研究的開題報(bào)告一、研究背景隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求逐步增加。而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）一直是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵問題。QoS的主要目的是保證網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)服務(wù)的數(shù)據(jù)流都能夠得到適當(dāng)?shù)膸?，并且能夠滿足各種用戶需求。約束QoS路由算法是解決QoS問題的關(guān)鍵算法，其主要目的是在滿足網(wǎng)絡(luò)各類限制條件的前提下，尋找一條最優(yōu)路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。蟻群優(yōu)化算法是一種模擬自然界中螞蟻尋找食物的行為模式提出的一種優(yōu)化算法。該算法通過使用無中心化的通信和協(xié)作機(jī)制，尋找優(yōu)化問題的最優(yōu)解。近年來，蟻群算法已經(jīng)逐漸應(yīng)用于智能路由器、無線網(wǎng)格計(jì)算、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。因此，基于蟻群優(yōu)化算法的分布式約束QoS路由算法研究是一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。二、研究目的和意義傳統(tǒng)的QoS路由算法一般采用靜態(tài)、集中化的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⒂?jì)算路由。然而在現(xiàn)實(shí)中，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常常發(fā)生變化，這使得集中式路由算法難以及時(shí)生成新的路由路徑。而基于蟻群優(yōu)化算法的分布式QoS路由算法由于具有自適應(yīng)性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化不會(huì)對(duì)路由算法的性能產(chǎn)生影響。此外，該算法可以實(shí)現(xiàn)QoS要求下的最優(yōu)路徑計(jì)算，能夠提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。因此，本研究旨在應(yīng)用蟻群優(yōu)化算法構(gòu)建分布式QoS路由算法，研究其在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的情況下的性能表現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)算法。這對(duì)于解決網(wǎng)絡(luò)中QoS路由問題，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。三、研究內(nèi)容和方法（1）研究內(nèi)容a.分析QoS路由算法的基本原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化對(duì)算法性能的影響。b.研究蟻群優(yōu)化算法及其在QoS路由算法中的應(yīng)用。c.基于蟻群優(yōu)化算法構(gòu)建分布式約束QoS路由算法，并分析該算法在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化情況下的性能。d.提出改進(jìn)的算法，并對(duì)比分析其與原算法的效果。（2）研究方法本研究將采用以下方法進(jìn)行：a.文獻(xiàn)調(diào)研，了解QoS路由算法、蟻群優(yōu)化算法及其在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用狀況。b.構(gòu)建分布式約束QoS路由算法模型，并應(yīng)用蟻群優(yōu)化算法優(yōu)化路由路徑。c.利用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬仿真，對(duì)比改進(jìn)后的算法與原算法的性能表現(xiàn)。四、預(yù)期研究結(jié)果及創(chuàng)新點(diǎn)（1）預(yù)期研究結(jié)果本研究主要是應(yīng)用蟻群優(yōu)化算法構(gòu)建分布式約束QoS路由算法，并對(duì)比分析改進(jìn)算法與原算法的性能表現(xiàn)，預(yù)期研究結(jié)果主要有：a.分析QoS路由算法的基本原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化對(duì)算法性能的影響。b.提出一種基于蟻群優(yōu)化算法的分布式約束QoS路由算法，能夠在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的情況下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑計(jì)算，并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。c.通過實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的模擬，對(duì)比改進(jìn)算法與原算法的性能表現(xiàn)。（2）創(chuàng)新點(diǎn)本研究主要的創(chuàng)新點(diǎn)有：a.基于蟻群優(yōu)化算法，構(gòu)建分布式約束QoS路由算法，實(shí)現(xiàn)QoS要求下的最優(yōu)路徑計(jì)算。b.通過對(duì)比分析改進(jìn)算法與原算