基于多目标蚁群算法的无线网络数据传输节点避免拥塞优选方法

李庆刚; 蔡宝玉; 孙小江

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240033

吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (02) : 748 -754. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240033

基于多目标蚁群算法的无线网络数据传输节点避免拥塞优选方法

李庆刚, 蔡宝玉, 孙小江

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摘要

无线网络由大量具有通信能力的节点构成，传输数据时所选节点的性能直接影响整个无线网络的数据传输质量。故为了避免无线网络拥塞，以多目标蚁群算法为基本手段，提出用于传输网络数据的节点优选方法。选取节点负载和剩余能量作为节点顺畅传输数据的考量依据，根据避免拥塞的目标，设定节点负载最小化和剩余能量最大化为节点的优选目标，建立多目标数学模型。改进多目标蚁群算法的信息素浓度更新方式，利用优化后的算法求解模型，得到由优选节点构成的Pareto优化解集。测试结果显示：|优选节点的负载指数和剩余能量分别在0～0.3、17～20 J内，所构成的传输路径上丢包率不到20%，吞吐量始终高于2 000 kbps。可见，本文方法能够同时实现负载最小化、剩余能量最大化，赋予网络以低丢包率进行高吞吐量传输的能力，有效避免拥塞。