基于增强型学习算法的无线路由协议研究

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Ad hoc网络是一种分布式多跳无线网络,其网络中的每个节点都具有路由功能,现在已经被广泛应用到军事、救灾、医疗等许多通信领域。但是,网络结构的动态变化和网络资源的有限性,制约了该网络被更进一步地应用。路由协议成为解决这个问题的关键之一。然而传统的Ad hoc路由协议由于对网络环境自适应能力低,当网络情况发生变化时,不能够有效做出改变,导致网络拥塞,引起数据包丢失严重,传输延时增加,极大影响了网络性能。   当前,强化学习算法被广泛应用到许多领域。在通信领域,利用强化学习算法解决路由问题,正在成为研究的热点。   本论文分析研究了Ad hoc网络中现有的两类路由协议的典型代表:按需驱动的AODV协议和表驱动的OLSR协议。通过采用强化学习算法对AODV协议进行改进,提出了QAODV协议。为利用强化学习算法解决表驱动路由协议问题,论文对OLSR协议机制做了有效地改进,建立了强化学习算法模型,提出了LOLSR协议。通过仿真发现,两种协议采用强化学习算法后都有效地提高了网络对环境的适应性,无论是在动态网络还是静态网络环境下,数据包成功投递率和延时性能都得到改善,这使得协议更适合用于对时延要求比较严格的场合。
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