基于模拟退火的服务质量路由算法

作为下一代互联网的核心问题之一,多约束的服务质量路由(QoSR)用来寻找一条同时满足多个约束条件的可行路径.然而,该问题具有NP完全的复杂度.将模拟退火引入多约束QoSR计算中,首先使用非线性能量函数将多个QoS度量转化成单一能量,然后基于模拟退火的方式求解最小能量路径.首先概述了模拟退火的方法,分析了在QoSR中应用模拟退火所面临的关键问题以及解决方案,然后给出了SA_MCP算法及其复杂性分析.实验结果表明,该算法具有很高的性能,同时对网络规模和约束个数都具有很好的扩展性,对QoS约束的分布状况也不敏感.此外,只要大部分QoS约束存在可行路径,算法的实际运行时间约为O(k(m+nlogn)),即传统Dijkstra算法的k倍(k为约束个数).     

多重链路网络分区与QoS度量两级并行QoSR算法

在多重链路上联网络环境下,采用并行路由搜索的思想寻找最优路径,能够获得较好的路径寻优结果,并且算法的时间复杂度较低.给出一种两级并行QoSR算法,将多重链路环境按一定规则划分为若干分区,为每个分区分配一定数量的QoS度量并行处理器和1个分区处理器,在各个分区分别采用QPAS算法,由QoS度量并行处理器并行计算出各分区内的QoS度量Pareto最佳路径,最终由分区处理器调用最短路径并行算法完成分区间代价最小路径的计算.     

一种启发式算法在多受限QoS路由中的研究

随着互联网的广泛应用，网络服务质量(QoS)保证技术显得越来越重要，为了保证网络服务质量，希望根据多个QoS约束参数来选择可行路由。一般说来，多受限路径优化问题是一个NP完全问题，因此在多项式时间复杂度里不能解决该问题，针对这个问题，在启发式算法的基础上，提出一种改进扩展Bellman-Ford最短路径算法(MEBF)，将NP完全问题简化为在多项式时间复杂度里能解决的问题。模拟的结果表明，该算法有良好的运行效率和QoS路由成功率。     

基于约束分析的RapidIO路由选择算法

针对RapidIO网络多约束服务质量路由问题,提出一种基于约束分析和K最短路径的路由选择算法。通过定义约束严苛度的概念对各个QoS约束度量参数进行评价,选取约束严苛度最高的约束度量作为评价标准;在此基础上采用K最优路径算法快速选择满足多约束的可行路径。仿真结果表明,该算法可以解决多约束路由选择问题,在时间上具有多项式复杂度,对于约束度量参数个数有很好的扩展性。     

基于线性函数的QoS路由预计算算法

多度量的服务质量路由(QoSR)作为下一代互联网的一个重要难题，具有NPC的复杂度．作者设计了启发式算法(LFP)使用线性函数将两个度量转化成单一函数值，进而通过多个不同线性函数实现了与服务质量请求无关的QoSR预计算方式．文章分析了线性函数对算法性能的影响，给出了服务质量约束的可行区域和不可行区域的线性函数判定方法．实验结果表明，算法使用少量均匀分布的线性函数，即可产生具有较高路由性能的QoSR路由表，在可扩展性和路由性能等方面均明显优于现有算法。     

基于QoS的单播源路由算法研究

保证服务质量的QoS路由是网络中解决QoS问题的一项关键技术,QoS路由的主要目标是为接入的业务选择满足服务质量要求的传输路径,同时保证全网资源的有效利用。围绕度量参数选择问题、寻路问题这两个方面,给出了一个基于源地址的单播QoS次优解路由算法,并对其正确性进行了证明。     

多约束最短链路分离路径精确算法

在通信的源和目的间寻找两条(主用和备用)链路分离的QoS路径是提供可靠QoS路由的重要途径.现有求解多约束链路分离路径对(multi-constrained link-disjoint path pair,简称MCLPP)的算法难以保证求得存在于任意网络中的可行解和最优解.为解决这一问题,分析了MCLPP问题最优解的性质,提出了精确算法的设计原则,在此基础上给出了求解MCLPP问题的精确算法(link-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm,简称LIDOMPA算法),可对任意网络求解客观存在的多约束最短链路分离路径对.为了降低算法的复杂性,引入了候选最优解、紧缩的约束向量和结构化的路径支配3种关键方法,在保障算法精确性的同时,有效地降低了LIDOMPA的搜索空间.大量的实验结果表明,LIDOMPA的求解能力优于现有算法,同时可以实现较低的算法执行时间开销.     

多约束最短链路分离路径精确算法

在通信的源和目的间寻找两条(主用和备用)链路分离的QoS路径是提供可靠QoS路由的重要途径.现有求解多约束链路分离路径对(multi-constrained link-disjoint path pair,简称MCLPP)的算法难以保证求得存在于任意网络中的可行解和最优解.为解决这一问题,分析了MCLPP问题最优解的性质,提出了精确算法的设计原则,在此基础上给出了求解MCLPP问题的精确算法(link-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm,简称LIDOMPA算法),可对任意网络求解客观存在的多约束最短链路分离路径对.为了降低算法的复杂性,引入了候选最优解、紧缩的约束向量和结构化的路径支配3种关键方法,在保障算法精确性的同时,有效地降低了LIDOMPA的搜索空间.大量的实验结果表明,LIDOMPA的求解能力优于现有算法,同时可以实现较低的算法执行时间开销.     

用遗传算法求解最优QoS 划分与路由问题*

未来的通信网将充分支持各种QoS业务,QoS划分与路由问题研究针对QoS业务的最优化问题.首次提出了求解最优QoS划分和路由问题的遗传算法.该算法以K条最短路径来代替全网最优路径,大大加快了算法的运行速度.仿真结果证明了该算法的合理性和有效性.     

基于QoS和逻辑代数运算规则的路由算法

基于服务质量QoS的路由的主要目标是为接入的业务选择满足服务质量要求的传输路径,同时保证整个网络资源的有效利用。逻辑代数运算规则路由算法是利用节点之间的直接连接进行逻辑代数运算来求出两个节点之间的所有路由。本文总结出了基于服务质量度量和逻辑代数运算规则的路由算法,并给出了算法示例。     

Design and performance analysis of an inductive QoS routing algorithm

Routing mechanism is key to the success of large-scale, distributed communication and heterogeneous networks. Consequently, computing constrained shortest paths is fundamental to some important network functions such as QoS routing and traffic engineering. The problem of QoS routing with multiple additive constraints is known to be NP-complete but researchers have been designing heuristics and approximation algorithms for multi-constrained paths algorithms to propose pseudo-polynomial time algorithms. This paper introduces a polynomial time approximation quality of service (QoS) routing algorithm and constructs dynamic state-dependent routing policies. The proposed algorithm uses an inductive approach based on trial/error paradigm combined with swarm adaptive approaches to optimize lexicographically various QoS criteria. The originality of our approach is based on the fact that our system is capable to take into account the dynamics of the network where no model of the network dynamics is assumed initially. Our approach samples, estimates, and builds the model of pertinent aspects of the environment which is very important in heterogeneous networks. The algorithm uses a model that combines both a stochastic planned pre-navigation for the exploration phase and a deterministic approach for the backward phase. Multiple paths are searched in parallel to find the K best qualified ones. To improve the overall network performance, a load adaptive balancing policy is defined and depends on a dynamic traffic path probability distribution function. We conducted a performance analysis of the proposed QoS routing algorithm using OPNET based on a platform simulated network. The obtained results demonstrate substantial performance improvements as well as the benefits of learning approaches over networks with dynamically changing traffic.     

基于不确定参数的QoS路由研究

作为未来网络资源管理的一个重要组件，QoS路由问题越来越受到人们的重视。为了保证网络服务质量，希望根据多个QoS约束的尺度（metrics)来选择可行的路由。但由于网络本身的动态性和复杂性，网络状态信息具有固有的不确定性，因此有必要研究不确定参数对QoS路由的影响。通过形式化地描述基于带宽和延迟的不确定参数的QoS路由问题，给出了相应的处理模型和算法，并从实现的角度探讨了具有一定适应性的多路径QoS路由机制。     

一种带约束的多目标服务质量路由算法

多约束服务质量(QoS)路由是要求在多个约束条件下计算满足所有独立限制条件的可行路径．将这种NPC问题转化为一种带约束条件的多目标优化问题，根据多目标遗传算法的智能优化原理，提出一种多目标QoS路由算法来产生一组最优非劣路由．理论分析和实验结果表明，使用带约束的多目标遗传算法是解决多约束QoS路由的有效途径，能对提高网络性能起到重要作用．     

Precomputation for intra-domain QoS routing

Quality-of-service routing (QoSR), seeking to find a feasible path with multiple constraints, is an NP-complete problem. We propose a novel precomputation approach to multi-constrained intra-domain QoS routing (PMCP). It is assumed that a router maintains the link state information of the entire domain. PMCP cares each QoS weight to several degrees, and computes a number of QoS coefficients uniformly distributed in the multi-dimensional QoS metric space. Based on each coefficient, a linear QoS function is constructed to convert the multiple QoS metrics to a single QoS value. We then create a shortest path tree with respect to the QoS value by Dijkstra’s algorithm. Finally, according to the multiple coefficients, different shortest path trees are calculated to compose the QoS routing table. We analyze linear QoS functions in the QoS metric space, and give a mathematical model to determine the feasibility of a QoS request in the space. After PMCP is introduced, we analyze its computational complexity and present a method of QoS routing table lookup. Extensive simulations evaluate the performance of the proposed algorithm and present a comparative study.     

适应QoS路由机制的网络模型研究

目前的网络模型,大都对网络的边（链路）加权,如两点间的距离、链路带宽以及延迟等。作为ＩＥＴＦ提出的网络集成服务框架下资源管理的一个重要组件,ＱｏＳ路由问题越来受到人们的重视,为了保证网络服务质量,路由选择不再仅仅以“可达”和“最短路径”为衡量标准,而是希望根据多个ＱｏＳ约束的尺度（ｍｅｔｒｉｃｓ）来选择可行的路由以满足应用所需的延迟、延迟抖动、带宽和丢失率等要求,为此,作者提出了新的网络模型,更加     

基于矢量测量的多约束路径选择

多约束路径(multi-constrained path,简称MCP)选择问题是QoS路由问题面临的重要挑战之一.现有的MCP算法不能兼顾降低计算复杂性、提高响应速度和防止可行解丢失等方面的缺点.另外,单纯依靠线性路径长度方程(LPLF)或非线性路径长度方程(NLPLF)都不能有效解决QoS路由问题.定义了崭新的法线测量路径长度方程,并基于该方程提出了解决m约束MCP问题的NMMCP(normal measure based MCP)算法.NMMCP不仅是在线计算与预计算,同时也是LPLF与NLPLF的良     

基于状态稳定性更新的距离向量路由算法

为了满足多种业务需求、优化网络资源，QoS路由需要具备较准确的网络状态信息计算路径。受到网络开销等诸多方面的限制，现有的距离向量等算法难以及时、准确地描述网络状态统计特征，状态的不确定性成为了服务质量研究的难点。该文提出了一种基于状态稳定性更新的距离向量路由算法（SSB-DV），改进了对距离向量算法的周期更新方式。通过分析和仿真实验表明，SSB-DV算法能够在确保网络有效利用等重要的路由性能的基础上，以较小的代价使具有显著变化的网络状态得到及时的更新和通告。     

多约束QoS多播路由的模型和算法研究

随着高性能网络、移动网络及Internet的不断发展,具有QoS约束的多播路由技术已成为网络及分布式系统领域的一个重要研究课题。基于约束多播路由的目的在于鉴别一条路径满足QoS约束,然而,多加、乘约束的路由是一个NP-完全性问题。因此,快速的和精确的约束路由算法是少有的,甚至不存在。如此基于路由算法的需求导致众多的启发算法和一些少有的QoS算法的出现。文章描述了一种适用于研究QoS多播路由的网络模型,给出一个完全,简洁和公平地评价7个典型的基于多约束QoS多播路由算法,并且提供多约束路径算法的最坏情况下复杂性的比较。