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。     

时延受限组播路由的最短路径加速算法求解

分析了时延受限的Steiner树问题,总结了在构建组播树过程中的代价和计算复杂度变化规律,并根据实际网络环境,从优化最短路径出发,提出了一种基于优化最短路径的时延受限组播路由算法AOSPMPH。该算法以MPH算法为基础,利用Floyd最短路径优化算法求出节点对之间的最短路径,选择满足时延要求的最小代价路径加入组播树,进而产生一棵满足时延约束的最小代价组播树。仿真结果表明,AOSPMPH不但能正确地构造时延约束组播树,而且其代价和计算复杂度与其他同类算法相比得到了优化。     

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.     

多播路由kpp算法的改进

给出了一种满足端到端时延限制的多播路由算法。该算法是基于通信网络参数加权steiner树的构造技术。当通信网络的目的节点集的时延不受限时,steiner树就是prim算法的最小生成树,而在时延受限的情况下,算法在给定目的节点集后,通过改变费用与时延的加权参数逼近最优解。通过现有算法的算例指出了现有算法的多播路由树构造中的问题,使steiner树的最优性得到保障,实验模拟表明该算法在构造多播树在优化和效率上都有了明显的提高。     

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.     

基于MMAS的无线传感器网络数据融合算法*

提出了一种基于MAXMIN蚂蚁系统（MMAS）无线传感器网络的数据融合算法。该算法采用定向扩散的机制进行兴趣散布;利用MMAS算法构造一个最小Steiner树,源节点的数据发送到构造好的最小Steiner树上,经过融合后传输到sink节点,降低了网络中传输的数据量。通过与Dijkstra算法比较,NS2仿真表明该算法降低了网络能耗,增加了网络生存时间。     

一种新的时延受限多播路由算法

为了满足多播业务的实时性要求、提高资源利用率,提出一种新的时延受限最小代价树多播路由算法。该算法基于最小代价多播树的生成方法,对节点之间的时延进行动态修改,寻找满足时延限制的最短路径,可快速找到满足时延约束的多播树。实验结果表明,该算法生成速度快、代价性能良好、能够满足多媒体网络的实时性要求。     

一种新的时延受限多播路由算法

为了满足多播业务的实时性要求、提高资源利用率，提出一种新的时延受限最小代价树多播路由算法。该算法基于最小代价多播树的生成方法，对节点之间的时延进行动态修改，寻找满足时延限制的最短路径，可快速找到满足时延约束的多播树。实验结果表明，该算法生成速度快、代价性能良好、能够满足多媒体网络的实时性要求。     

时延受限能耗均衡的无线传感网数据采集树

为延长网络寿命,缩短网络汇聚时延,提出了一个时延受限,能耗均衡的传感网数据采集树构建方法。该方法以节点的剩余能量和节点间距离为参数构建权值函数,使用Dijkstra算法计算一个最小加权能耗生成树。在此基础上,沿最小加权路径,对生成树进行局部调整,从而在满足时延要求的同时,均衡网络能耗。实验表明,该方法延长了网络平均生存期,达到了均衡网络能耗的目的。     

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。     

A Polynomial Time Approximation Scheme for Minimum Cost Delay-Constrained Multicast Tree under a Steiner Topology

This paper is concerned with a restricted version of minimum cost delay-constrained multicast in a network where each link has a delay and a cost. Given a source vertex $s$ and $p$ destination vertices $t_1, t_2, \ldots, t_p$ together with $p$ corresponding nonnegative delay constraints $d_1, d_2, \ldots, d_p$, many QoS multicast problems seek a minimum cost multicast tree in which the delay along the unique $s$--$t_i$ path is no more than $d_i$ for $1 \le i \le p$. This problem is NP-hard even when the topology of the multicast tree is fixed. In this paper we show that every multicast tree has an underlying Steiner topology and that every minimum cost delay-constrained multicast tree corresponds to a minimum cost delay-constrained realization of a corresponding Steiner topology. We present a fully polynomial time approximation scheme for computing a minimum cost delay-constrained multicast tree under a Steiner topology. We also present computational results of a preliminary implementation to illustrate the effectiveness of our algorithm and discuss its applications.     

A Polynomial Time Approximation Scheme for Minimum Cost Delay-Constrained Multicast Tree under a Steiner Topology

This paper is concerned with a restricted version of minimum cost delay-constrained multicast in a network where each link has a delay and a cost. Given a source vertex $s$ and $p$ destination vertices $t_1, t_2, \ldots, t_p$ together with $p$ corresponding nonnegative delay constraints $d_1, d_2, \ldots, d_p$, many QoS multicast problems seek a minimum cost multicast tree in which the delay along the unique $s$--$t_i$ path is no more than $d_i$ for $1 \le i \le p$. This problem is NP-hard even when the topology of the multicast tree is fixed. In this paper we show that every multicast tree has an underlying Steiner topology and that every minimum cost delay-constrained multicast tree corresponds to a minimum cost delay-constrained realization of a corresponding Steiner topology. We present a fully polynomial time approximation scheme for computing a minimum cost delay-constrained multicast tree under a Steiner topology. We also present computational results of a preliminary implementation to illustrate the effectiveness of our algorithm and discuss its applications.     

VPLS中具有时延约束机制的组播问题研究

VPLS作为一种革新的技术受到了广泛的关注和认可。但是,在用VPLS承载数据业务的时候还面临着一个复杂的难题：组播问题。传统的组播问题是具有NPC复杂度的Steiner问题。本文试图从应用和实现的角度出发,建立具有时延约束机制的组播转发机制。以建立最小时延树和最小开销树作为初始条件,运用循环迭代算法,求解满足时延约束的最小开销树。算法的复杂性为O（n^2）。作为补充,还提出了组播树的剪枝机制。试验结果表明,文中的算法简单可行,易于实现,适合应用于VPLS网络中。     

基于分簇结构的无线移动网络多播路由协议

移动自组网（MANET,Mobile Ad hoc Networks）是一种特殊的、应用前景广阔的新型移动无线网络。特有的网络特性使它在诸如灾难救助、战场、传感器网络、分布式计算等领域有着广泛的应用前景。结合在移动自组网络中应用最为广泛的分层结构——簇结构的特点,提出了一种基于簇结构的移动自组网多播波路由协议。协议通过对移动自组网进行簇划分,形成由簇头、簇间节点和簇内节点构成的分簇网络结构,并且在由簇头和簇间节点形成的虚拟骨干网基础上,对其进行回路检测和冗余剪枝算法处理,最终得到一个能满足多播要求的多播树,从而实现在移动自组网中的多播路由。通过对仿真实验结果的分析,该协议具有稳定的数据包发送率和较低的路由建立时间。     

Ad hoc网络中MAC不公平性的研究与改进

在Ad hoc网络中,节点间的不公平性会影响整个网络的性能。针对该问题,提出一种公平性算法——UTRVB。该算法用于有节点加入或移除的Ad hoc网络,通过节点发送量与参考值比较大小来调节退避时间。仿真结果证明,该算法在不导致系统吞吐量严重下降的前提下,有效地改善了DCF机制的公平性。     

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.