基于隨機行走理論的路由理論與技術(shù)研究.pdf

1、復雜網(wǎng)絡理論作為復雜系統(tǒng)與復雜性科學研究的重要分支,其目標在于揭示蘊涵于現(xiàn)實網(wǎng)絡關系中的普遍規(guī)律,并探索其在科學技術(shù)領域中的應用?，F(xiàn)實網(wǎng)絡中,WWW網(wǎng)、因特網(wǎng)、城市交通網(wǎng)等大規(guī)模網(wǎng)絡對傳輸性能的要求越來越高,通?？梢酝ㄟ^優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和設計優(yōu)化路由策略來提高網(wǎng)絡傳輸性能。本文圍繞“基于隨機行走的路由理論與技術(shù)”開展工作,具體研究內(nèi)容和主要貢獻如下:
　　 首先,本文分析了現(xiàn)實世界復雜網(wǎng)絡的統(tǒng)計學特性、復雜網(wǎng)絡演化模型及動力學機

2、制等方面的研究進展,并介紹了本文所開展的主要研究工作。
　　 其次,本文對復雜網(wǎng)絡進行了概述。其中詳細描述了復雜網(wǎng)絡研究中的重要概念,比如平均路徑長度、聚類系數(shù)、度分布、度的相關性、介數(shù)、信息熵等。研究表明現(xiàn)實世界眾多的網(wǎng)絡并不是規(guī)則網(wǎng)絡或者隨機網(wǎng)絡,它們擁有小世界、無標度等特性,基于這些概念,介紹了ER隨機圖模型、WS小世界模型、BA無標度模型以及無標度模型的擴展模型。
　　 接著,本文介紹了復雜網(wǎng)絡負載傳輸優(yōu)化策略。

3、基于復雜網(wǎng)絡傳輸模型,文章從優(yōu)化網(wǎng)絡路由策略和改進網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)兩方面介紹了優(yōu)化網(wǎng)絡負載傳輸?shù)姆椒?。傳統(tǒng)的最短路徑路由策略在大規(guī)模高流量的異構(gòu)網(wǎng)絡中顯示出了劣勢,改進的路由策略主要集中在基于網(wǎng)絡全局信息、基于網(wǎng)絡的局部信息以及基于網(wǎng)絡的動態(tài)信息這三個方面。
　　 最后,本文介紹了基于隨機行走的路由策略。首先基于復雜網(wǎng)絡中的隨機行走,本文通過在隨機行走中研究搜索到特定路徑的平均首達時間,提出了最小信息路徑路由策略。接著詳細介紹了泛化

4、最小信息路由策略。該路由利用無標度網(wǎng)絡的異構(gòu)特性,通過在BA無標度網(wǎng)絡模型中構(gòu)造了一個基于節(jié)點度對數(shù)的指數(shù)和的代價函數(shù),在節(jié)點處理能力均勻分布和節(jié)點處理能力與度成正比兩種情況下,調(diào)節(jié)可變路由參數(shù),最小化構(gòu)造的代價函數(shù),進而設計出一種基于搜索信息量的無標度網(wǎng)絡路由策略。通過與傳統(tǒng)路由策略比較,實驗證實提出的泛化最小信息路由策略在保證網(wǎng)絡平均路徑長度較少增加的前提下,使網(wǎng)絡的傳輸能力獲得了較大幅度的提升。同時,本文也提出了一種綜合路由策略,