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。     

采用Hull树的贪婪地理位置路由算法的设计

地理位置路由算法是指借助节点获得的地理位置信息进行无线传感网络中的路由发现与数据转发工作。本文提出一种基于Hull树的贪婪地理位置路由算法——Greedy Hull Tree Geographic Routing(GHTGR)。通过图形学中凸包的概念,在网络初始阶段分布式地在各节点上建立Hull树以探查网络局部拓扑结构;同时在数据分组的路由转发阶段,通过Hull树内的搜索,寻找下一跳转发节点,完成数据分组的转发传输。通过仿真实验表明,与现有地理位置路由算法相比,该算法能够正确地寻找数据转发路径,有效地减少网络能耗,提高网络传输性能。     

一种新的Ad Hoc网络中节约能量的广播路由协议

移动AdHoc网络中移动节点通过电池来供应能量,如果部分电池的能量被耗尽,整个网络将变成多个分离的网络,网络的生命周期减小。在路由协议的设计中如何有效地使用能量、延长网络的生命周期有重要的意义。论文对已知的节约能量的广播路由算法进行了讨论,并从平衡节点的能量消耗的角度出发,提出了一种新的节约能量的路由算法AMLE。AMLE通过Prim算法构造一个具有MLE(MinimumLongestEdge)性质的广播树,并通过区域预测机制来维护广播树,在不增加节点总的能量消耗的前提下平衡各节点的能量消耗。     

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。     

M ANET网络中节约能量的组播路由协议

从平衡节点能量消耗的角度出发,考虑无线广播的特性,提出了一种新的节约能量的组播路由协议。基本原理是,利用Wireselthier等提出的最小增量的思想,考虑不同节点能量消耗的不平衡,提出一种节约能量的multicast树构造算法,在使网络的总能量消耗减小的条件下实现节点能量消耗的分布平衡。协议通过区域预测机制来维护multicast树。     

移动机会网络组播路由的研究进展

在移动机会网络中,节点进行机会式的连接通信,该方式被广泛应用于移动社交网络、车载智能网络、移动自组网络等场景中。移动机会网络群组通信在抢险救灾、社区消息分发及智能交通等领域具有极高的应用价值,组播路由技术是其关键技术之一。将移动机会网络组播路由分为传统组播路由和智能组播路由两类,重点介绍了智能组播路由的研究现状,并采用通用的性能指标对各组播路由策略进行了比较分析。分析结论为:智能组播路由由于考虑了移动机会网络的社会特性、节点缓存、能量及安全等特性,因此具有较好的综合性能。最后展望了组播路由在大数据缓存管理、群组安全策略、车载自组网及动态感知方面的研究前景。     

基于邻居表的ZigBee网络树路由改进算法

针对ZigBee网络树路由算法路由跳数多、数据传输延时长等问题,提出一种基于邻居表的ZigBee网络树路由改进算法。借助一跳邻居节点地址信息,建立邻居节点选择策略,在节点的一跳邻居节点中,选择到达目的节点树路由跳数最少的邻居节点作为下一跳转发节点。在树路由跳数相同时,选取LQI值大的节点为下一跳转发节点。理论分析结果表明,该算法路由路径优于树路由算法和ITRA算法路由路径;实验结果表明,该算法能很好地减少转发节点个数,提高了网络数据传输的可靠性,达到网络性能提高的目的。     

移动自组织网络中基于移动Agent 的多约束QoS 多播路由算法

提出了一种移动自组织网络中基于移动Agent 的多约束QoS 多播路由算法．算法采用移动Agent 采集 网络信息,每个源节点构造一棵具有带宽和能量约束的多播树,选择节点剩余能量多的作为中间转发节点,以延长 网络的生存时间．当数据传输过程中链路发生断裂时,算法修复局部路径,而不是重新发送数据包,有效地降低了 路由重构和数据重传的可能性．利用网络仿真工具NS2 系统进行了仿真实验,实验结果证明新算法具有很高的效率 和鲁棒性．     

WDM网络中满足延迟和延迟差约束的分布式组播路由与波长分配算法

在WDM网络中,由于每条链路上可用波长是动态变化的,在考虑波长转换延迟时间的条件下,实现实时组播连接的路由与波长分配是十分困难的。论文提出了一种用于建立满足延迟时限和延迟差要求的实时组播连接的分布式路由与波长分配算法。该算法假定每个节点没有全局路由信息,只根据关联链路的信息进行路由选择,且将路由与波长分配统一进行。组播路由算法以Prim最小生成树算法为基础,生成一棵满足给定延迟时限的最小成本树。对不满足延迟时限的目的节点,通过增加回路边构造回路再消除长延迟路径的方式,加入到组播树中。对不满足延迟差的目的节点,采用重构Steiner树的方法,使其满足延迟差的要求。波长分配使用最少波长转换和负载平衡策略。     

EMRPP：一种DTMSN组播路由算法

针对容迟移动传感器网络（Delay Tolerant Mobile Sensor Network,DTMSN）网络的容迟及节点的移动性特点,提出了一种新的基于概率预测的能量均衡组播路由算法（Energy-balanced Multicast Routing based Probability Probabilistic,EMRPP）。该算法采用到达概率选择路由下一跳的方式,且考虑了节点能量对算法性能的影响。仿真结果表明,EMRPP算法在数据传输率和平均传输延迟方面的性能要优于改进之前的PROPHET算法,是一种有效的容迟移动网络组播路由方案。     

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.     

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。     

Algorithms for multicast connection under multi-path routing model

Given a source node and a set of destination nodes in a network, multicast routing problem is usually treated as Steiner tree problem. Unlike this well-known tree based routing model, multicast routing under multi-path model is to find a set of paths rooted at the source node such that in each path at most a fixed number of destination nodes can be designated to receive the data and every destination node must be designated in a path to receive the data. The cost of routing is the total costs of paths found. In this paper we study how to construct a multicast routing of minimal cost under multi-path model. We propose two approximation algorithms for this NP-complete problem with guaranteed performance ratios.     

基于遗传算法的带宽-时延约束多播路由优化算法

随着许多多媒体在高速网络中的应用,多播路由问题成为越来越重要的课题。多播路由问题在计算机网络中是著名的Steiner树问题,同时也是NP完全问题。该文提出了一种基于遗传算法的多播路由优化算法,采用可变长度染色体(多播树)和基因(路径)应用于编码问题。该算法在满足带宽和时延约束条件下寻找代价最小的多播树。仿真实验证明该算法能快速找到最优解,收敛速度快,可靠性高,能够满足多媒体网络对实时性的要求。     

Internet高性能组播路由算法研究

为了进一步适应Internet网络多媒体业务应用,高性能Internet组播路由算法已成为国内外网络研究熟点和难点问题之一。分析了组播路由问题的定义和分类;论述了现有的IP层组播路由算法,主要包括五种类型：最多路径树算法、最小生成树算法、Steiner树算法、单约束的Steiner树算法和多约束的Steiner树算法;并对它们进行比较和评价。最后提出了高性能Internet组播路由算法具有的特点和进一步的研究方向。     

基因池操作遗传算法的应用层组播路由优化

在应用层组播系统中，负责数据转发的终端节点不具备线速转发能力，较重的转发负载会引起拥塞。以拥塞节点为根的整个子路由树将与源节点失联。为解决由拥塞导致应用层组播稳定性差的问题，将构造最优组播树的过程抽象为有度约束的最小代价Steiner树问题。提出了一种用于构造节点转发能力受限应用层组播树的遗传算法，算法以组播树上各节点的直接前驱对其进行遗传表达，便于节点出度的统计。为使遗传操作适用于直接前驱编码，引入了“基因池”的概念并以此为基础实现了交叉与变异。针对度约束导致产生非可行解的问题，提出将组播树对度约束的超出量作为一个新的优化目标，从而以多目标优化的方式得到Pareto前沿，并从Pareto前沿上截取满足度约束的解作为最终输出，避免了使用惩罚函数法的求得非可行解的风险。仿真实验表明，提出的遗传算法能够构造节点转发能力受限的应用层组播路由树，具有良好的求解可靠性。     

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。     

基于遗传模拟退火算法的多约束QOS组播路由优化算法

组播路由问题在计算机网络中是著名的Steiner树问题,是NP完全问题.通过考虑组播通信服务质量需求与网络资源约束,研究了基于服务质量的组播路由选择算法问题,首次提出了一个基于遗传算法和模拟退火算法的多约束组播路由优化算法,该算法在满足带宽、延时、延时抖动及包丢失率约束条件下寻找代价最小的组播树.     

Multicast routing for delay variation bound using a modified ant colony algorithm

The delay and delay variation-bounded Steiner tree problem is an important multicast routing problem in real-time multimedia networks. Such a constrained Steiner tree problem is known to be NP-complete. This paper proposes an ant colony algorithm with orientation factor and applies it to multicast routing problem with the constraints of delay variation bound. The orientation factor enables the ant to get rid of the initial blindness when searching paths, makes use of the search results and reduces the misguiding effect of pheromone on irrelevant paths, thus overcoming the drawbacks of slow convergence existing in the basic ant colony algorithm, increasing the speed of convergence and speeding up the finding of feasible solution to the problem. The simulation results show that the modified algorithm makes it possible to find a feasible solution to the multicast routing problem with delay variation bound. Compared with the conventional ant colony algorithm, the convergence speed of the modified algorithm is improved.