第4期 朱尚明，等：AnNe的多路径QoS路由算法研究 ·353 大小服从负指数分布.算法运行时的各种参数设置 0.30 Diikstra(N-50) 如表1所示 0.25 Dijkstra(N=25) AntNet(N=50) 表1算法运行时的各种参数设置 28 --AntNet(N=25) Table 1 Various parameters n smul tions 0.102 Name and smbol Values 0.05 前行蚂蚁初始大小bit 192 0234567890i1234 Hops 后行蚂蚁大小/bit 500 先验因子p 15 图1 AnNet算法在N=50,p=02和N=25.p=02时 路径跳数的概率密度函数 新样本权重n 01 Fig 1 PDF of the hopcount of AnNet algorithm paths 观察窗口大小W 50 orN=50,p=02andN=25,p=02 队列长度权重a 02 0.30 -Dijkstra(p=0.1) 最小时延比率权重G 07 0.25 -Dijkstra(p=0.2) 0.20 -AntNet(p=0.1) 时延置信区间权重G -AntNet(p=0.2) 03 克015 0.101 压缩系数a N为 0.05 强化系数B 3 012345678910i24 Hops 置信区间Y 095 图2AnNe算法在N=25,p=01和N=25.p=02时 最小可用带宽B。Mbps 4 路径跳数的概率密度函数 最大累积时延D。ms 2 Fig 2 PDF of the hopcount of AnNet algprithm paths 6rN=25,p=01andN=25,p=02 数据包到达时间均值ms 125 0.25 数据包生存时间加s 10 0.20 Diikstra --AntNet(B=3) 数据包大小均值/bt 4096 0.15 -AntNet(B=1) -AntNet(B=100) 图I~3分别给出了基于AnNet的路由算法和 0.05 Dijkstra最短路径算法的关于路径跳数的概率密度 012345678910121314 函数(probability density function,.PDF),可以看出， Hops 基于AnNet的路由算法都可以达到较好的收敛性】 图3 AnNet算法在B=1、3和100时 图1所示的模拟实验中，在链路选择概率p不 路径跳数的概率密度函数 变的情况下，比较节点个数N不同时对算法的影 Fig 3 PDF of the hopcount of AnNet algorithm paths 响，设置了N=50、p=02和N=25、p=02等2种 6rB=1,3and100 场景.可以看出，在节点规模较小时，基于AnNet的 景.可以看出，在节点规模一定时，如果链路选择概 路由算法的表现出来的性能也较好，基本接近D认k 率增大或减小)，由于可供路由的链路随之增大 stra最短路径算法.在N=50、p=Q2时，Dijkstra算 域减小)，2种算法所选择路径的跳数会相应变小 法和AnNet算法路径跳数的均值分别为360和 5.27,而在N=25、p=02时，Dijkstra算法和AnNet 或变大).在N=25、p=Q1时，Dijkstra算法和 算法路径跳数的均值则为3.02和341 AnNet算法路径跳数的均值分别为3.53和3.71， 图2所示的模拟实验中，在节点个数N不变的 而在N=25、p=Q2时，Dijkstra算法和AnNet算法 路径跳数的均值则为302和3.41 情况下，比较链路选择概率p不同时对算法的影响， 设置了N=25、p=01和N=25、p=02等2种场 图3所示的模拟实验中，在节点个数N和链路 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net大小服从负指数分布. 算法运行时的各种参数设置 如表 1所示. 表 1 算法运行时的各种参数设置 Table 1 Var ious param eters in sim ula tion s Name and simbol Values 前行蚂蚁初始大小 /bit 192 后行蚂蚁大小 /bit 500 先验因子 ρ 1. 5 新样本权重 η 0. 1 观察窗口大小 W 50 队列长度权重 α 0. 2 最小时延比率权重 c1 0. 7 时延置信区间权重 c2 0. 3 压缩系数 a N ×p 强化系数 β 3 置信区间 γ 0. 95 最小可用带宽 B0 /Mbp s 4 最大累积时延 D0 /ms 2 数据包到达时间均值 /ms 12. 5 数据包生存时间 /m s 10 数据包大小均值 / bit 4 096 图 1～3分别给出了基于 AntNet的路由算法和 D ijkstra最短路径算法的关于路径跳数的概率密度 函数 (p robability density function, PDF) ,可以看出 , 基于 AntNet的路由算法都可以达到较好的收敛性. 图 1所示的模拟实验中 ,在链路选择概率 p不 变的情况下 , 比较节点个数 N 不同时对算法的影 响 ,设置了 N = 50、p = 0. 2和 N = 25、p = 0. 2等 2种 场景. 可以看出 ,在节点规模较小时 ,基于 AntNet的 路由算法的表现出来的性能也较好 ,基本接近 D ijk2 stra最短路径算法. 在 N = 50、p = 0. 2时 , D ijkstra算 法和 AntNet算法路径跳数的均值分别为 3. 60和 5. 27,而在 N = 25、p = 0. 2时 , D ijkstra算法和 AntNet 算法路径跳数的均值则为 3. 02和 3. 41. 图 2所示的模拟实验中 ,在节点个数 N 不变的 情况下 ,比较链路选择概率 p不同时对算法的影响 , 设置了 N = 25、p = 0. 1和 N = 25、p = 0. 2等 2种场 图 1 AntNet算法在 N = 50, p = 0. 2和 N = 25, p = 0. 2时 路径跳数的概率密度函数 Fig. 1 PDF of the hopcount of AntNet algorithm paths for N = 50, p = 0. 2 and N = 25, p = 0. 2 图 2 AntNet算法在 N = 25, p = 0. 1和 N = 25, p = 0. 2时 路径跳数的概率密度函数 Fig. 2 PDF of the hopcount of AntNet algorithm paths for N = 25, p = 0. 1 and N = 25, p = 0. 2 图 3 AntNet算法在 β= 1、3和 100时 路径跳数的概率密度函数 Fig. 3 PDF of the hopcount of AntNet algorithm paths forβ= 1, 3 and 100 景. 可以看出 ,在节点规模一定时 ,如果链路选择概 率增大 (或减小 ) , 由于可供路由的链路随之增大 (或减小 ) , 2种算法所选择路径的跳数会相应变小 (或变大 ). 在 N = 25、p = 0. 1 时 , D ijkstra 算法和 AntNet算法路径跳数的均值分别为 3. 53和 3. 71, 而在 N = 25、p = 0. 2时 , D ijkstra算法和 AntNet算法 路径跳数的均值则为 3. 02和 3. 41. 图 3所示的模拟实验中 ,在节点个数 N 和链路 第 4期 朱尚明 ,等 : AntNet的多路径 QoS路由算法研究 · 353 ·