QoS保障的選播路由關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)主機相連，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求已超過了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)容量，對具有QoS(Quality of Service)服務(wù)的應(yīng)用產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，如視頻點播、IP電話等。選播是一種新型的網(wǎng)絡(luò)尋址和路由模式，已被規(guī)定為IPv6中的一種標(biāo)準(zhǔn)的通信服務(wù)模型。選播的關(guān)鍵在于對于一個給定的應(yīng)用和一組可提供相同服務(wù)的服務(wù)器，它能夠為客戶端有效地尋找到性能“最好”的服務(wù)器。選播通信服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)中的一個重要研究領(lǐng)域，在廣域網(wǎng)的多

2、媒體應(yīng)用和集成服務(wù)阿絡(luò)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景和研究價值。設(shè)計高效、安全的選播路由協(xié)議和算法是選播研究的熱點問題。 本文選取多QoS約束的選播路由關(guān)鍵技術(shù)作為研究對象，對多QoS選播路由模型、選播路由的權(quán)重分配方法、基于智能方法的多QoS選播路由算法做了深入研究。論文的主要研究工作如下： (1)分析選播路由技術(shù)特點，建立了多QoS約束的選播路由模型，提出了多QoS約束的選播路由優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，給出了多QoS選播路由的評價指

3、標(biāo)。 (2)研究了選播路由的權(quán)重分配問題，提出了改進的權(quán)重分配方法。首先分析討論權(quán)重分配的主要因素，研究選播通信控制接入率問題中的公平權(quán)重分配和不公平權(quán)重分配問題，然后在現(xiàn)有的權(quán)重分配方法的基礎(chǔ)上，提出一種基于路由距離、本地接入記錄和可用帶寬的權(quán)重分配方法(WDDHB)。該方法優(yōu)先路由距離，然后綜合考慮本地接入記錄和鏈路可用帶寬。仿真結(jié)果表明，提出的方法具有較好的有效性和可用性。 (3)提出了一種基于粒子群優(yōu)化算法的多Q

4、oS選播路由算法。算法使用特殊相加算子，使選擇的路徑之間可以相互學(xué)習(xí)，解決了“較差”路徑向“較好”路徑學(xué)習(xí)的問題；通過引入隨機擾動算子，有效地避免了粒子群優(yōu)化算法在算法后期易陷入局部最優(yōu)的問題。仿真實驗結(jié)果表明，該算法參數(shù)少，收斂速度快，能使算法迅速跳出局部最優(yōu)，保證了粒子的多樣性，實現(xiàn)了求解多Qos約束的選播路由問題。 (4)提出了一種基于蟻群優(yōu)化算法的多QOS選播路由算法。該算法從平衡網(wǎng)絡(luò)負載的角度出發(fā)，設(shè)計了合理的路徑評價

5、方法，便于尋找適當(dāng)?shù)倪x播路由路徑；通過改進蟻群優(yōu)化算法的信息素更新策略和采用算法重啟的策略，有效地解決了蟻群優(yōu)化算法的易于陷入局部最優(yōu)的缺陷。仿真結(jié)果表明，算法能快速地找到滿足QoS約束的全局最優(yōu)解為用戶提供服務(wù)，能夠提高選播數(shù)據(jù)包所請求服務(wù)數(shù)據(jù)的資源預(yù)留的成功率，能在一定程度上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負載平衡，算法是有效的、切實可行的。 (5)提出了一個基于自適應(yīng)遺傳算法的多QoS選播路由算法。算法使用自適應(yīng)的交叉率和變異率來解決基本遺傳算法