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。     

无线多媒体传感器网络视频流区分服务多径Qos路由算法

无线多媒体传感器网络视频流传输需要提供多样性QoS保障,传统的无线传感器网络路由协议不能很好地保证多媒体视频流数据传输, 改进多径路由算法TPGF下一跳节点选择方法,提出一种适合视频流传输的区分服务多路径Qos路由算法DSMQRA。综合考虑各路径跳数与节点剩余能量情况,在源节点与汇聚节点间找到多条优化的节点不相交路径;采用区分服务机制,重点保护视频流关键帧,提高视频流传输质量。在NS2环境下与AODV、GPSR、TPGF等算法进行仿真对比分析,实验结果表明DSMQRA算法能够有效延长网络生存时间、降低丢包率、减小帧延时、图像峰值信噪比较高,更加适合无线多媒体传感器网络视频流数据传输。     

多约束QoS多播路由选择优化算法研究

研究了一类通信网络中源节点到目的节点的多约束QoS多播路由选择问题,提出了一种解决此类问题的算法.该算法将带宽、时延、丢失率等QoS参数作为约束条件,用基于最短路径算法构造路径选择函数,并依照该函数修正被选路径,使其满足多约束条件.仿真结果表明该算法有较好的性能和较小的时间复杂度,可以方便地推广到多个QoS参数的情况.     

无线传感器网络基于模糊信息的QoS路由发现方法

有效使用片上受限资源以保持最长的生命周期是无线传感器网络的核心问题.无线传感器网络不断增长的多媒体应用引发人们研究如何满足具体应用的服务质量约束.能量因素与QoS各参数的相互影响构成了一个NP完全问题.本文引入模糊数学理论中的区间数概念抽象现实网络提供的信息,利用排队论方法将多业务多类型QoS多参数的约束和目标简化,从而得到了一种满足多类型业务多参数QoS要求的路由算法.仿真实验结果表明,在满足多类型业务多参数QoS要求的前提下,本文算法能很好支持多种业务的资源需求分配,可达到全网最优能耗均衡,延长网络寿命.     

基于软件定义网络的多约束QoS双路径路由优化方法

针对当前SDN架构存在路由算法复杂度高、QoS流满意度低和单链路故障等问题,提出了一种基于软件定义网络的多约束QoS双路径路由优化算法(SDN＿MCQDP)。利用控制器获得全局网络状态信息,生成基于目的节点的有向无环图。在多约束QoS路由选择阶段,通过拉格朗日松弛对偶算法将多约束问题转化为线性规划问题。使用反向链路删减得到满足多约束QoS的节点不相交的双路径冗余链路,使链路故障后的数据传输得到保障。从路由计算时间、链路利用率、QoS流满意度等方面对算法进行仿真实验。结果表明,与MODLARAC、QT、RMCDP＿RD、H＿MCOP算法比较,SDN＿MCQDP能够有效降低传输时延,减少路由计算时间,提高链路利用率,且在链路发生故障后仍能满足QoS需求。     

无线Mesh网络中的多约束QoS路由算法

无线Mesh网络中多媒体数据的实时传输应用日益广泛,这些应用对网络的带宽、时延和抖动有着较高要求,需要无线Mesh网络提供一定的QoS保障机制.QoS路由是实现QoS保障的关键环节.在路由协议AODV的基础上,提出了一种具有多个QoS参数约束的路由算法(MQ-AODV),通过改进路由选择函数及扩展路由维护机制,为多媒体传输应用业务提供QoS保障.在路由发现的过程中,MQ-AODV引入了一个归一化的路由选择函数,简化了多约束路由算法中的NP-complete问题.在路由维护方面,提出了一种路由预先修复机制,在数据流传输过程中保障路径质量.仿真结果表明,MQ-AODV算法比AODV更好地减少了数据流传输的延迟和丢包,有效提高了网络的吞吐量.     

基于带状区域路由的无线传感器网络QoS协议

提出了一种基于带状区域路由的无线传感器网络QoS协议。根据网络传输路径的能耗模型分析,将路由的转发节点控制在以源节点与Sink节点连线的带状区域,有效降低了路径上的传输能耗。另外,在改进型QoS协议中,转发节点根据当前QoS约束动态重新建立新的带状区域宽度,使传输路径最大程度拟合源节点和Sink节点的连线,达到路径传输能耗最优。仿真实验表明,无线传感器网络QoS协议在满足网络QoS约束下,节省了网络能耗,延长了网络生存时间。     

基于蚁群优化的ZigBee传感器网络QoS路由算法

针对ZigBee无线多媒体传感器网络(WMSNs)资源受限的特点,提出一种改进的基于蚁群优化的QoS路由算法AZ-WMSN-QR.其核心思想是通过加权法将通信时延、时延抖动及能量均衡性等QoS指标组合成一个主目标,进而评估链路的QoS主目标值,寻找符合QoS需求的目标值最大的路径,实现服务质量最优.仿真显示,AZ-WMSN-QR算法在多约束QoS路由问题上能实现网络资源优化组合,与基本蚁群路由算法相比,不仅能够减少网络总能耗,还能有效延长网络寿命,更适用于基于ZigBee的WMSNs.     

基于磷虾群算法的无线传感器网络QoS任播路由算法

无线传感器网络多约束QoS任播路由问题是一个NP难题,提出一种基于磷虾群算法的优化策略来解决该路由问题.该算法采用适应度函数和全局最优个体位置更新方法来寻找无线传感器网络中满足多QoS约束的最优任播路由,并加入遗传繁殖机制中的交叉与变异操作以加快优化速度.实验验证了该算法的有效性,实验数据表明相比较粒子群优化算法,该算法在算法效率和可扩展性性能上具有较好的性能;具有较快的收敛速度,从而适用于对路由选择有时延敏感的网络.     

无线多媒体传感器网络QoS路由算法研究

由于廉价的CMOS摄像头、麦克风的出现,以及对含有丰富信息的图像,视频和音频信息需求导致了无线多媒体传感器网络-(WMSN)的出现.WMSN具有资源有限、可变的信道容量、数据高度冗余等特点,使得WMSN的QoS路由具有极大的挑战性.提出了一种基于Mesh结构的WMSN,并在该结构体系下,提出了一种基于蚁群算法的QoS路由算法.实验研究表明,蚁群算法具有不依赖全局信息的优点,具有应用于WMSN的前景.实验同时表明,决定蚁群算法收敛速度以及会影响传感器网络性能的一些关键参数较难确定,需要进一步研究.     

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．     

基于软件定义的WSNs非均匀分簇QoS路由算法

针对传统无线传感器网络非均匀分簇QoS路由中节点资源受限,无法动态管理等问题,提出一种基于软件定义的无线传感器网络非均匀分簇QoS路由算法(SDNUCQS)。控制器考虑节点能量、节点间距离和QoS指标,采用熵权法竞选出高质量簇头,并对网络进行非均匀分簇。利用交叉分类法将所要传输的数据通过时延和丢失率分成不同类型。在簇间路由中,控制器以链路QoS指标和节点负载度为参数,采用集中式方式分别计算QoS数据和普通数据传输的最佳路径。仿真实验结果表明,SDNUCQS算法能显著降低网络时延和丢失率,与LEACH、EEUC、CRIPSO和tPSOEB算法比较,能降低簇头能耗且延长了网络生命周期。     

基于蚁群算法的多路径多约束QoS路由研究

多路径多约束服务质量（Quality of Service,QoS）路由问题是无线传感器网络的核心问题之一,由于网络拓扑的不断变化及链路的固有的不精确性,解决这个问题具有很大的挑战性。首先给出无线传感器网络中QoS路由问题描述及调和蚁群算法（Ant Colony Optimization,ACO）的基本算法步骤及其特点。然后在分析了蚁群算法应用于QoS路由问题的可能性的基础上,给出了调和蚁群算法解决多路径多约束QoS问题的算法。最后通过仿真实例得到满意的结果。     

无线传感器网络QoS路由的研究与仿真

无线传感器网络要求支持多种业务的差别服务和全网范围的资源有效利用,QoS路由是解决该问题的关键技术之一.在分析无线传感器网络QoS 路由问题的基础上,对定向扩散(Directed Diffusion,DD)进行扩展,提出了一种组合利用路径节点最小能量和最小跳数信息的分布式QoS 路由算法,并建立了仿真模型.仿真结果表明,与传统DD比较,网络生存期可提高500%;不同比例的混合业务模式下,可很好的支持不同业务的资源需求分配,达到全网能耗均衡.     

QoS路由中一种有效的多受限优化路径选择算法

1 引言目前,人们正期待着宽带集成服务网来支持各种各样的满足不同QoS要求的多媒体应用。在宽带体系结构的设计中的一个关键问题就是如何提供资源来满足每次连接的需求。毫无疑问,有效的QoS路由方案的建立是这种体系结构中的一个重要组成部分。的确,QoS路由已经成为许多研究的主题。人们已经认识到一个有效的QoS路由方案的建立给我们带来了许多挑战。在算法上,QoS路由带来的一个的挑战就是需要迅速地找到一条可行路径使它满足一组限制条件同时获得较高的网络资源利用率。一般而言,QoS路由是一个复杂的问题。首先,网络电话和分布式游戏等分布式应用在延迟、延迟抖动、丢失率和带宽等方面有许多不同的QoS限制。多个限制经常使得路由问题更加复杂。例如,寻找一条具有两个独立路径限制的可行路径是NP难的。其次,将来的集成服务网很可能既要传输QoS数据流又要传输尽力而为的数据,     

基于多约束QoS问题的启发式算法

由于多媒体通信的需要,QoS路由技术已成为通信网络中研究的热点。通常情况下,在网络中寻找同时满足多个独立加性约束条件的路由是一个NP完全问题。本文探讨了多约束条件下的路径选择(MCP)问题,通过将MCP问题转化为离散化的动态网络,得到了一个性能更好的启发式QoS路由算法,复杂度从O(Tmn)降低为O(Tm),其中m、n分别是节点数和边数,T是算法定义的正整数,并在理论上证明了算法的正确性。最后给出实验举例,并通过与现有算法性能比较,表明改进的启发式算法能快速、有效地解决MCP问题,且适用于大规模的网络系统。     

基于区分服务的无线多媒体传感器网络QoS路由协议*

针对无线多媒体传感器网络数据量大且不同业务传输的QoS约束不同的特点,提出了一种数据融合的区分服务的QoS路由算法（DF-DSQR）。该算法在兴趣泛洪期间建立实时（RT）和尽力而为（BE）业务两类梯度,采用优先级排队模型对两类业务的传输进行分级处理,并采用数据融合转发机制,为RT业务和BE业务提供了保证QoS的路由路径。仿真结果表明,该算法既能保证实时业务低时延的要求,又能保证尽力而为业务的QoS要求,均衡了网络能耗,延长了网络生存期。     

DPA:一种动态环境下QoS单播路由算法

目前Internet网络环境下,网络参数的随时变化容易造成路由过期,从而使提供的QoS路由无效,为此提出了一种适合参数动态变化的单播QoS路由算法(DPA),该算法在路径代价随时间不断变化的情况下能够自主地选择最优路由节点,解决多约束QoS单播路由选择不精确的问题.实验表明,本路由算法自适应性和扩展性较好,同时在路由选择方面比传统的路由算法能够提供更好的QoS路由.     

无线多媒体传感器网络能量均衡的QoS路由算法

为保障能量受限的无线多媒体传感器网络(WMSNs)多服务质量(QoS)需求,提出了一种能量均衡的QoS路由(EBQR)算法。该算法通过蚁群优化将网络带宽、时延、丢包率和能量等因素作为目标函数,并根据函数值大小动态调整蚁群信息素的挥发系数和浓度增量,提供网络业务中满足不同QoS需求的最优路径。仿真结果表明:与AntWMSNs算法和ASAR算法相比,EBQR算法平均端到端时延降低了16%,丢包率减少22%,生命周期延长了近50%,有效实现了网络中节点能耗的均衡性。