基于MPH的时延约束Steiner树算法

为了在时延约束务件下进一步优化组播树代价,并降低算法计算复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题.分析了MPH(minimum path heuristic)算法的计算复杂度;在此基础上设计了一个时延约束Steiner树算法DCMPH(delay-constrained MPH)用于构造时延约束最小代价组播树.该算法中每个目的结点通过与当前组播树有最小代价的路径加入组播树;若时延不满足要求,则通过合并最小时延SPT(shortest path tree)树进而产生一个满足时延约束的最小代价组播树.仿真实验表明,DCMPH算法生成的组播树在保证时延要求的情况下,与同类算法相比取得了很好的代价性能和较低的计算复杂度.     

时延约束动态不重组组播路由优化

针对时延约束的组播路由问题,提出了一种动态不重组组播路由算法NDMADC。算法将DGA和Floyd最短路径优化算法相结合,确保节点在满足时延约束的前提下动态选择到组播树有最小代价的路径加入组播会话。由于采用贪心算法思想,NDMADC算法保证了节点加入组播树时不需要组播树重组。仿真表明,该算法能正确地构造出满足时延约束的组播树,具有较低的代价和计算复杂度。     

基于共享边的时延约束组播路由算法

为了优化在时延约束下的组播树代价,降低算法计算复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题.分析了最短路径启发式(MPH)算法的执行过程,以此为基础提出一个基于共享边的时延约束组播路由算法ESAMPH.该算法在构建组播路由树时能够优先采用包含有较多的最短路径经过的节点,这样后面的组播成员节点到树上的最短路径也有可能经过这些节点,由此实现边的共享,降低了组播树的代价.仿真结果表明,ESAMPH算法在代价、延迟和计算时间之间能获得较好的平衡,综合性能较好.     

基于时延约束的快速低代价组播路由算法

低代价最短路径树是一种广泛使用的组播树,通常不能满足实时多媒体应用中信息从源端到目的端传输的时延限制。针对该问题,提出基于时延约束的快速低代价组播路由算法,利用代价构建满足时延约束的初始树,将不满足时延约束的路径用最小时延路径代替。仿真结果表明,相比时延约束最短路径树算法,该算法的计算时间更少,组播树的总代价更低。     

链路共享的时延约束组播路由局部平衡优化算法*

分析了构建时延约束组播树的代价和计算复杂度,从优化最短路径出发,提出了一种基于局部信息的链路共享平衡优化路由算法。算法设计的链路选择函数不仅考虑了目的节点的优先级,同时还考虑了给予低时延路径一定的优先权,在满足时延约束的情况下使组播树的链路数尽可能少,降低了通过最小时延路径建树的概率,提高了链路的共享性。仿真表明,算法的综合性能比较好,在代价、延迟和计算复杂度之间能获得较好的平衡。     

一种满足时延和时延差约束的组播路由算法

针对时延和时延差约束的组播路由优化问题,提出一种最优代价组播路由算法。基于Dijkstra最短路径树算法,通过指示函数调整新加入节点的优先级,利用局部信息构建低代价组播树,使其能较好地平衡组播树代价、时延和时延差之间的关系。仿真实验结果表明,该算法能正确构造出满足时延和时延差约束的组播树,同时具有时间复杂度低、求解成功率高等综合性能。     

时延约束的链路选择平衡优化组播路由算法

针对时延约束的最小代价组播树生成方法,提出一种快速有效的时延约束组播路由算法。该算法改进了KPP算法,设计了代价和时延动态优化的链路选择函数。在选择路径时,该算法综合考虑了时延和代价两个参数,保证了组播树的性能,降低了时间复杂度低。仿真结果表明,该算法能正确地构造出时延约束组播树,同时还具有较低的代价和计算复杂度。     

时延约束动态组播路由的快速低代价算法

提出一种时延约束动态组播路由的快速低代价算法。该算法利用改进的时延约束最短路径子图,在加入组播节点时避免非时延约束最短路径的搜索,提高算法的计算效率。通过使新加入节点与树上已有节点共享最短路径,降低整棵组播树的代价。仿真结果表明,该算法计算时间少,组播树总代价低,能使组播树更稳定。     

受时延约束的组播路由算法

提出了一种新的受时延约束的组播路由算法。算法借鉴了MPH算法的思想,最初的组播树只包含源结点,然后每次将到达组播树的代价最小且满足时延约束的结点及其相应的路径加入到组播树,直到所有的成员加入为止。谊算法能够快速地得到一棵满足时延约束的组播树,并且组播树的代价也很小。实验表明：该算法简单,复杂度低,性能良好,易于在分布式环境中实现,可应用于实际的应用系统中。     

新的基于MPH的时延约束Steiner树算法

为了在时延约束条件下进一步优化多播树代价并降低算法的复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题。在DCMPH算法的基础上,通过改进节点的搜索路径,提出了一种新的基于MPH的时延约束Steiner树算法。该算法中每个目的节点通过最小代价路径加入当前多播树;若时延不满足要求,则通过合并最小时延树进而产生一个满足时延约束的最小代价多播树。仿真实验表明,新算法在性能、空间复杂度方面均优于DCMPH算法。     

基于加权节点的Steiner树启发式算法

Steiner最小树问题是一个NP完全问题,被广泛应用在通信网络中点到多点的路由选择。为了实现更多链路的共享,减少所求Steiner树的费用,提出了一种基于加权节点求解Steiner树的启发式(NWMPH)算法。该算法构造了非正则点的权值公式,给每一个非正则点赋权值,根据权值对链路的费用进行修正,通过修正费用最短路径依次把所有的正则点连接起来,得到包含所有正则点的最小树。对STEINLIB标准数据集中的部分数据进行计算,结果表明: NWMPH算法与MPH算法所用时间基本相同,得到的Steiner树费用优于MPH算法;NWMPH算法比KBMPH算法所用时间少,得到的Steiner树费用绝大多数优于KBMPH算法。     

多媒体通信中带度约束的多播路由算法

随着多媒体业务的发展,多播技术应用日益广泛,多播路由是要寻找连接源节点和一组目的节点的一棵多播树,这个问题在数学上归结为Steiner树问题,它是一个NPC问题。在实际网络中,网络节点具备不同的多播能力,有些节点不支持多播,有些节点支持多播,但为了保证网络速度和节点负载平衡,支持多播的节点要限制其复制信息的数量,即节点的多播能力受限。在这种情况下,寻找多播树变得更加困难,该文用节点的约束来表示敏个节点具备的多播能力,节点多播能力受限情况下的多播路由问题被称为带度约束的多播路由问题,其仍是一个NPC问题。该文提出了一种求解带度的约束多播路由问题的双层遗传算法。算法的基本思想是最优多播树应是一棵满足度约束的最小生成树,因此问题的关键在于如何找到包括在最优生成树中的Steiner节点。遗传算法 采用二进制编码方式,内层算法用于求解满足度约束的最小生成树;外层算法进行全局搜索。该文将算法在稀疏图上进行实验,为了更好地模拟真实网络,稀疏图中每个节点具有不同的多播能力,并且多播目的节点数目相比于网络节点数要小。实验对算法进行了三方面比较：（1）解的质量;（2）计算时间;（3）算法的收敛性。实验结果表明,文中提出的遗传算法能够找到费用较小的多播树,但是当网络规模增大时,算法的求解时间也较长。     

广域网中的快速组播树生成算法

在组播树生成算法中,MPH(minimum path cost heuristic)的费用性能几乎是最好的,但它的计算时间相对较长,提出了两种新的组播树生成算法：TNS-MPH(tree-mode started minimum-cost path heuristic)和NTDS-MPH(non-tree-destination started minimum-cost path heuristic).同时提出了一种使节点平均度非常精确的随机网络产生模型。新算法的仿真结果表明,新算法用较少的费用性能恶化来换取更快的计算速度。新算法比SCTF（selective closest terminal first）算法有更好的扩展性。     

Dynamic multicast routing algorithm for delay and delay variation-bounded Steiner tree problem

The delay and delay variation-bounded Steiner tree problem is an important problem in real-time multimedia networks, and is known to be NP-complete. In this paper, we propose an efficient heuristic multicast routing algorithm based on simulated annealing named SADDVMA to construct the constrained Steiner tree. To avoid enlargement of search area and increase of computing time, the proposed heuristic algorithm uses a procedure called Paths-switching to construct neighbors in feasible region according to the relationship between delay and delay variation. We also give a method to dynamically reorganize the multicast tree in response to changes for the destinations. Simulations demonstrate that our algorithm is better in terms of tree cost as compared to the existing algorithms. Further, it performs excellent performance of delay and delay variation, rapid convergence and better real-time property.     

一种具有时延约束的组播路由算法研究*

对于多媒体应用等实时组播业务而言,组播路由算法不仅要考虑优化代价,还要考虑时延约束。针对这一问题,提出一种支持动态组播的时延受限低代价组播路由启发式算法(delay-constrained multicast algorithm,DCMA)。该算法基于DDMC算法进行扩展,采用新的指示函数和链路选择函数,综合考虑了时延和代价,有效保证了组播树的性能,而且时间复杂度低,可用于实际的应用系统中。     

并行量子遗传算法在QoS组播路由中的应用

随着网络通信技术的发展和Internet的普及,性能出色的组播路由越来越重要。著名的组播路由Steiner树问题是NP完全问题,应采用启发式方法求解。文中在常规量子遗传算法中引入并行进化模型,提出了一种解决多约束QoS组播路由优化问题的算法。在满足带宽、时延约束条件下寻找代价最小的组播树,并合理安排节点负荷,减少通信开销。仿真实验结果表明本算法搜索速度快、全局寻优能力强,性能和效率优于常规量子遗传算法。