基于“适应活性”的QoS组播路由算法

自然灾害、战争等特殊应用场景下通信网络易受到物理攻击和约束条件影响,难以为用户提供稳定服务。传统的QoS路由算法基于稳态网络,在物理攻击与多约束环境下难以适用。针对这一问题,首次提出并求解了"适应活性"模型以综合衡量节点及其相连链路的动态服务性能。进而通过改进蚁群算法,提出了基于"适应活性"的QoS组播路由算法。该算法能够结合外界环境、业务需求与网络状态,综合考虑链路与节点服务性能选择路径,在继承传统蚁群算法优点的同时,解决了外界环境影响节点性能变化导致选路无法达到QoS最优的问题。MATLAB仿真结果表明,该算法能够在网络性能变化时避开低性能节点,快速有效地选择QoS最优路径。     

环境感知的移动P2P社交网络组播路由算法

移动社交网络节点间的组播通信是近年来研究者关注的热点问题之一。由于节点的动态变化及社会性,使得传统组播路由算法不能直接应用于移动社交网络。根据移动社交网络的环境特征,建立了移动社交网络的组播模型;利用环境感知信息,并结合最小生成树、格网组播路由算法,提出了环境感知的移动P2P社交网络组播路由算法。最后对该算法进行了理论分析及仿真实验测试,结果表明所提出的组播路由算法改善了数据传输的性能,具有较高的扩展性、鲁棒性。     

基于局部信息的时延和时延差约束的组播路由

组播通信是从一个源节点同时向网络中的多个目的节点发送分组的通信服务,它一般提供一个以上的端到端的服务约束,实际的路由算法在应用时可以受到多重约束,解决这类问题的组播路由算法是NP完全的。在研究了构建组播树的相关算法后,提出了一种新的时延和时延差约束的低代价组播路由算法-DDVMC。该算法采用基于贪婪策略的Dijkstra最小生成树算法,利用局部信息来构建低代价组播树,很好地平衡了树的代价、时延和时延差。仿真表明,该算法能正确地构造出满足约束的组播树,同时还具有较低的代价和计算复杂度。     

基于实时流媒体服务的多源应用层组播系统

针对矿区网络大容量视频信号传输,通过在现有网路中部署流媒体服务节点,构建基于实时流媒体服务的多源应用层组播系统,并提出一种基于度和延时约束的路由算法,进行组播树节点的管理和优化。该系统实现简单、路由健壮性高,与传统C/S模式视频监控系统相比,在同等网络状况和运行环境下,传输视频流的网络丢包率降低50%以上。     

认知网络中基于无性繁殖优化的组播路由算法

为了保证网络用户的服务质量,认知网络与可信网络从提高网络的智能性与可信性方面提供了保证机制.基于人工免疫系统的智能化特征,在认知网络架构的基础上,提出了一种基于无性繁殖优化的可信QoS组播路由算法.该算法将免疫器官的功能集成在网络节点中,使其具备认知能力.同时,采用滑动窗口思想设计信任评价机制,对每个网络节点的行为记录进行信任评价.根据无性繁殖优化机制,基于用户满意度和节点的信任值进行路由选择,得到满足用户服务质量需求的可信路由最优解.最后,在仿真平台上将该组播路由算法与经典组播路由算法进行性能评价,结果表明,该算法能够为网络用户提供更好的服务质量.     

基于委托转发技术的延迟容忍网络组播路由算法*

针对延迟容忍网络中的组播路由问题,提出了一种基于委托转发技术的组播路由算法。该算法是在详细分析组播路由设计需求的基础上,结合延迟容忍网络中节点移动特性,对委托转发技术中节点属性值和节点对转发标准进行重新设计。其节点属性值是面向组播会话的,节点对转发标准是动态适应网络状态的。仿真结果表明,相比于其他基于复制方式的组播路由算法,该算法具有更好的性能,尤其是在对网络开销的控制方面,因此,更适用于延迟容忍网络。     

基于节点异构性的应用层组播算法

为降低组播树的维护开销、改善组播树的负载平衡、提高组播树的性能,给出一种基于节点异构性的应用层组播算法。与已有的应用层组播算法相比,综合考虑了节点的异构性(动态计算节点异构性,综合考虑节点的网络转发能力和计算能力来),提出了全新的组播树构建策略并通过黄牌节点的数量来及时调整组播树。仿真结果表明,该算法大大降低了端到端的延迟和平均链路伸展长度,提高了系统的稳定性。     

支持时延-带宽约束的动态层次组播路由

层次网络及层次路由成为解决大规模网络QoS路由可扩展性问题的一个主要手段.文中对PNNI层次网络模型下的时延-带宽多QoS约束的动态组播路由问题进行了全面研究:在已提出支持时延-带宽约束的拓扑聚集算法(Stair)的基础上,进一步对组播树节点需维护的组播树状态信息及其聚集问题进行研究,并提出"伪树上边界节点"模式的域内组播树状态信息的聚集方法,最后设计了基于聚集拓扑信息和组播树状态信息的动态层次组播路由算法.仿真结果显示,该路由不仅大量压缩了存储和扩散的拓扑信息和组播树状态信息,同时还保持了与平面网络近似的路由效率,实现了大规模网络情况下组播路由的扩展.     

基于拓扑结构和节点性能的应用层组播算法

针对当前应用层组播节点具有异构性和存在传输延迟等问题,提出一种基于拓扑结构和节点性能的应用层组播算法。根据拓扑感知的方法对网络进行分层分簇,在构建组播树时考虑节点的异构性,使高性能的节点接近源节点,低性能的节点接近叶子节点。实验结果表明,该算法能提高组播树的效率,降低端到端的延迟,减小链路压力和控制开销,在大规模节点环境中有效改善组播树的性能。     

自组织覆盖网络QoS组播动态路由优化研究

针对覆盖组播节点的动态特性,研究自组织覆盖网络带度和延时约束的组播动态路由问题,提出了动态覆盖组播路由算法AHMQ。组播树由目的节点驱动动态渐近形成,动态路由优化在通信过程中进行。协议是软状态的,仅要求节点维护局部状态信息,同时利用覆盖网络技术和无线媒质的广播能力,降低了网络负载,提高了重构能力。对算法进行了分析研究,通过实验验证了该算法具有较好的性能。     

多源多宿组播网络编码的可达信息率区域

为了解决多源多宿组播网络编码问题,提出了计算可达信息率区域的算法和构造线性网络编码的方法。在已有研究的基础上,把多源多宿组播网络编码问题转化为一个含有约束的单源组播网络编码问题,通过理论分析与推导,找出了各源点组播率之间的相互约束关系,进而构造了一个多目标优化模型来表征可达信息率区域的边界,提出了两种求解该多目标优化问题的方法:枚举法和基于遗传算法的多目标优化算法。从求出的Pareto边界可以导出可达信息率区域。选定了各源点的组播率后,通过求解含有约束的单源组播网络编码问题便可以构造出线性网络编码方案。仿真测试结果表明提出的方法可以求出可达信息率区域的整数点边界,并能构造线性网络编码方案。     

无线网络中一类多播网络的网络编码

提出一种无线网络空间构造的新算法,该算法借助基本图模拟网络节点状态,通过节点基本图的加入和离开动态实现无线网络.k冗余多播网络采用网络编码可实现最大多播速率k的信息传输,对于无线网络中的k冗余多播网络,从网络信息流分解的角度给出一种网络编码算法.     

AntNet算法在Ad Hoc网络QoS组播路由中的研究

由于网络拓扑结构变化频繁和节点能量有限的原因, Ad Hoc网络中的QoS组播路由算法必须能够尽快地感知网络中路径的能量状态并且自适应地改变组播路由。 AntNet 算法中的蚂蚁代理能够感知网络中各个子路径的能量状态和更新信息素,从而使组播路由能够衡量整个网络的能量变化情况,最后就找到了考虑到路径能量状态的QoS组播路由。仿真实验表明,该算法能够均衡节点能量从而提高网络性能。     

A note on distributed multicast routing in point-to-point networks

The distributed algorithm for a multicast connection set-up, based on the ‘cheapest insertion’ heuristic, is reviewed. The multicast routing problem is translated into a Steiner tree problem in point-to-point networks where nodes have only a limited knowledge about the network. A solution is proposed in which the time complexity and the amount of information exchanged between network nodes are proportional to the number of members of the multicast group. The Steiner tree is constructed by means of a distributed table-passing algorithm. The analysis of the algorithm presented, backed up by simulation results, confirms its superiority over the algorithm based on ‘waving technique’.Scope and purposeMulticasting is a mechanism used in communication networks that allows distribution of information from a single source to multiple destinations. The problem of finding a multicast connection for a static group of communicating entities in connection-oriented point-to-point network can be formulated in graph theory as a minimum Steiner tree problem. Due to NP-completeness of the Steiner tree problem multicast, routing algorithms are based on heuristics. The diversity of network environments and the lack of centralised information about network topology require an effective distribution of the multicast routing algorithms among the network nodes. This article presents an alternative to the distributed algorithm proposed by Rugelj and Klavzar that implements the same heuristics for the construction of a minimum cost multicast connection in point-to-point networks. The present algorithm constitutes a substantial improvement over that previously proposed with regard to running time and the amount of the information exchanged between network nodes.     

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。     

Robust load-balanced backbone-based multicast routing in mobile opportunistic networks

Mobile opportunistic network (MON) is an efficient way of communication when there is no persistent connection between nodes. Multicast in MONs can be used to efficiently deliver messages to multiple destination nodes. However, because multiple destination nodes are involved, multicast routing is more complex than unicast and brings a higher communication cost. Backbone-based routing can effectively reduce the network overhead and the complexity of routing scheme. However, the load of backbone nodes is larger than that of regular nodes. If the backbone node’s buffer is exhausted, it will have a significant impact on the performance of the routing scheme. Load balancing can improve the ability of backbone to deal with the change of network load, and backbone maintenance algorithm can provide backbone robustness. In this paper, we propose a robust load-balanced backbone-based multicast routing scheme in MONs. In the backbone construction algorithm, we transform the problem of backbone construction into a multi-objective optimization problem, and propose a multi-objective evolutionary algorithm-based backbone construction algorithm, namely LBMBC-MOEA algorithm. In addition, in order to increase the robustness of the backbone-based routing scheme, we propose a localized multicast backbone maintenance algorithm (MBMA) to deal with the buffer exhaustion of backbone nodes. When a backbone node’s residual buffer is insufficient, MBMA algorithm selects other nodes to replace the backbone node. The results on extensive simulations show that when considering the node buffer size constraints, compared with previous backbone-based multicast routing schemes, our proposed algorithm has better performance, and when the node’s residual buffer is insufficient, MBMA algorithm can significantly improve the performance of the backbone-based multicast routing scheme.     

基于P2P通信的综合因子组播优化算法研究

在多连接并发组播模型基础上, 综合考虑网络节点的转发能力及节点间通信权值, 提出了综合因子（FIN）组播算法。针对具有树管理节点（TMN）的P2P网络结构特点, 介绍了组播树维护方案, 以解决节点加入和离开影响组播树通信效率的问题。最后给出了支路优先算法（BFI）、连接数优先算法（JFI）、权值优先算法（WFI）和FIN算法的实验效率比较, 结果表明FIN算法对各种通信权值都有较好的组播效果。     

基于丢包的组播网拓扑发现算法研究

由组播网的特点,根据接收节点处丢包的统计,可以推算出组播网络的拓扑结构。文章在组播网络拓扑发现算法BLT的基础上提出了一种基于丢包和跳数的拓扑发现算法HBLT。通过仿真研究表明,HBLT算法比BLT算法有更高的准确性。     

一种适合2D-Mesh互连网络的树状多播算法

针对虫蚀寻径的2D－Mesh互连的多处理机网络，归纳了多播算法的要求，在分析比较路状多播和树状多播算法的基础上，提出一种结合两者优点的新型树状多播算法，该算法基于Hamilton寻径，即源节点到每一个目标节点的路径为最短路径，且具有无死锁的特性，同时，多播数据在源节点发送，途径节点转发所需计算的时间复杂度均为O（1），与多播目标节点集的大小和分布无关，数据模拟测试的结果表明，该算法的性能优越。     

基于网络编码的确定性逐层构造算法

为了解决适用于多源组播通信的网络编码构造算法存在收敛时间较长的问题,提出一种基于网络编码的确定线性逐层构造算法。在已有研究基础上,利用虚拟信源点进行虚拟试播：首先,根据决策树算法逐层确定获得非满秩局部编码矩阵的节点;然后,重构与该节点对应的上层变换节点的局部编码系数,生成新的编码向量;最后,重传这些编码向量至对应节点,使该节点的局部编码矩阵满秩,从而得到可行的编码方案。在试播过程中允许对出现数据冗余的链路进行修剪枝,以提高带宽利用率。与基于信宿反馈的确定网络编码（SNFDNC）算法相比,该算法只需进行一次虚拟试播。仿真测试结果表明该算法在中等规模网络中收敛时间更短,能进一步提高多源组播通信的平均传输速率。