基于移动自组织网的最优网关选择matlab模拟与仿真

1.算法运行效果图预览

(完整程序运行后无水印)

2.算法运行软件版本

matlab2022a/matlab2024b

3.部分核心程序

（完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频）

for K=1:Iter       
    [ki,ij]
    c_lb      = max(x(x_cur)-delta,lb);   %计算当前邻域上下界c_lb,c_ub
    c_ub      = min(x(x_cur)+delta,ub);
    rand_num  =(c_ub-c_lb)*rand(1,1)+c_lb;%在当前邻域内取一个随机数
    x_randnum = round(rand_num);%定位随机数所在的最近的X对应的点
 
    Lusg1     = func_obj(Vx_,Vy_,Vz_,c,NN,k,x_randnum);%建模，根据公式5-5建立
    Lusg2     = func_obj(Vx_,Vy_,Vz_,c,NN,k,x_cur);%建模，根据公式5-5建立
    
    if Lusg2>Lusg1           %若f(x)>f(x+1)则进行下一步以概率p决定是否使用该点
        p_rand=rand;
        if p_rand<exp(-(Lusg1-Lusg2)/T(k))
           x_cur=x_randnum;
        end
    end
    best(K)=Lusg2;
end
dat(ij)=toc;
end
 
runtime(ki)=mean(dat);
end
 
 
figure;
plot(kk,runtime,'-bs',...
    'LineWidth',1,...
    'MarkerSize',6,...
    'MarkerEdgeColor','k',...
    'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);
% 设置 x 轴的标签为卫星网关数量
xlabel('卫星网关数量');
% 设置 y 轴的标签为运行时间(s)
ylabel('运行时间(s)');
grid on
 
save R1.mat kk runtime

4.算法理论概述

       移动自组织网（MANET）由一组移动节点通过无线链路连接而成，网络中节点动态变化，且通常需要通过网关与外部网络通信。最优网关选择旨在从网络中的候选网关节点集合中，找出能使网络性能最优的网关节点或网关组合，优化目标可能包括最小化传输延迟、最大化吞吐量、均衡网络负载等。假设网络中有  个候选网关节点， 个普通节点，网关选择问题就是在不同网关选择方案下，评估网络性能指标并找出最优方案。

       枚举法是一种简单直接的算法，它通过穷举所有可能的网关选择方案，计算每个方案下的网络性能指标，然后比较得出最优方案。

        模拟退火法（SA）是一种基于物理退火过程的随机搜索算法，用于解决组合优化问题。它能在一定程度上避免陷入局部最优解，通过控制温度参数逐渐降低搜索的随机性，逼近全局最优解。