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MANET(移动Ad hoc网络)是一种临时的自治无线网络系统,由一组兼有主机和路由器功能的移动节点组成。MANET能够快速建立,无需固定的基础设施,因此已被广泛应用于军事、个人通信、紧急服务以及一些难以布设基础设施的场合,它已经成为下一代网络的重要组成部分。 近年来,越来越多的人希望能够使用移动终端随时随地接入Internet,享用网络服务。MANET与Internet互联不仅可以让用户方便快捷的访问Internet,还可以将网络服务延伸到没有基础设施的区域。网关是实现两个异构网络互联的桥梁,因此网关成为MANET与Internet互联的一个研究热点。 本文提出了一种基于PSO分簇算法和簇间多径的簇头网关,主要从三个方面进行了研究。第一,本文把MANET分簇后的簇头当作网关使用,簇头网关兼有簇头和网关双重功能。当MANET簇内或簇间节点通信时,簇头网关执行原始簇头的功能,当MANET节点与Internet节点通信时,簇头网关执行网关功能。第二,网络节点分簇属于优化问题,PSO算法是一个有效的解决方法。本文在原始的PSO算法基础之上引入了一个单调递减的惯性权重策略,防止算法早期陷入局部最优,加速算法后期收敛速度。在改进的PSO算法基础之上,综合考虑节点带宽、能量、簇内分布、簇间分布因素,提出了一种PSO-MDIW分簇算法。第三,为了提高链路容错性和带宽利用率,本文设计了一种按带宽所占比例分流传输的簇间多径路由协议BMR-AODV,有效地均衡网络负载。 本文在NS2平台上对PSO-MDIW分簇算法和BMR-AODV路由协议在不同场景下进行了仿真。实验结果表明,PSO-MDIW分簇算法具有均衡全局搜索和局部搜索的能力,BMR-AODV路由协议在分组递交率、平均端到端时延、网络生存时间三个方面都有不同程度的改善。