基于QoS約束的多播路由問題研究.pdf

1、多播通信技術(shù)以有效降低網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求、減輕服務(wù)器的負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為主要特點(diǎn),在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中有著廣泛的應(yīng)用.作為支持多媒體應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,保證服務(wù)質(zhì)量(quality of service-QoS)的多播路由日益成為研究的熱點(diǎn),其中多播路由算法及協(xié)議的合理性和有效性對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化使用及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能起著重要作用.該文主要研究內(nèi)容如下:1.針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中邊負(fù)載不對(duì)稱情況,建立鏈路負(fù)載不對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)模型,采用負(fù)載分布函數(shù)σ(t)作為衡量網(wǎng)

2、絡(luò)負(fù)載平衡度的指標(biāo),考察算法在負(fù)載分布方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能的影響.在此基礎(chǔ)上,提出一種基于帶寬和延時(shí)約束的QoS多播路由遺傳算法.該算法以平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為目標(biāo),在設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)時(shí)采用鏈路的可使用帶寬作為參數(shù).實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明:該算法構(gòu)建的多播樹費(fèi)用較低,且算法具有很強(qiáng)的均衡負(fù)載能力,可有效避免鏈路擁塞,提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能;此外,在小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)上能夠以較快的速度收斂到全局最優(yōu)解.2.以現(xiàn)有基于QoS的多播路由協(xié)議為研究基礎(chǔ),提出一種基于mult

3、i-QoS約束的多播路由協(xié)議(MQMP).該協(xié)議與單播路由協(xié)議相配合,采用雙向搜索方式,提供滿足QoS要求的多條候選路徑,從而提高新節(jié)點(diǎn)加入的成功率并減少網(wǎng)絡(luò)開銷;MQMP協(xié)議采用雙向環(huán)路避免策略,在避免環(huán)路的同時(shí)優(yōu)化多播樹.3.成組多播(多源的多播)是N點(diǎn)到N點(diǎn)的通信機(jī)制,它需要網(wǎng)絡(luò)提供比單源的多播通信更多的網(wǎng)絡(luò)資源.因此,合理、有效利用和管理網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)于成組多播路由算法尤為重要.針對(duì)具有帶寬和延時(shí)約束的成組多播路由問題,將鏈路的可使

4、用帶寬和延時(shí)相結(jié)合,設(shè)計(jì)一新的路徑量度Bdf(v)并提出兩種有效的啟發(fā)式算法-DCGMA1和DCGMA2.通過與已有算法的性能比較表明:兩算法均能構(gòu)建費(fèi)用較低的路由樹集,且具有較強(qiáng)的均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的能力,可避免鏈路擁塞、提高網(wǎng)絡(luò)性能.另外,算法具有很強(qiáng)的搜索不飽和鏈路、構(gòu)建路由樹集的能力,能有效搜索問題的可行解.4.鑒于在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所具有的多播能力的不同,本該研究了基于度約束的QoS多播路由問題,提出三個(gè)基于度約束的QoS多播路由