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QoS组播路由关键算法研究

邹德莉

  随着网络技术的发展,链路带宽和节点处理能力不断增加,当前的网络能支持越来越多的实时多媒体应用。同时,许多分布式多媒体业务对时延、时延抖动、带宽以及包丢失率等也提出了越来越高的要求,需要当前的网络具有QoS(服务质量,Quality Of Service)支持能力。另一方面,组播通信以其占用较少的网络带宽和能从根本上减轻网络负载的特性,取代了传统的单播通信方式,在“点对多点”和“多点对多点”的业务中成为最主要的通信方式。因此,作为以QoS为中心的网络体系结构中不可缺少的组成部分,对QoS组播路由算法的研究成为网络研究领域的重要内容和热点问题。本文主要研究QoS组播路由关键算法,针对一些典型的QoS组播路由问题,提出有效、实用的解决方法。主要研究内容和取得的研究进展包括:(1)针对时延约束最小代价组播路由问题,提出了改进的遗传算法,较好地改善了传统遗传算法运行时间长的缺点,同时保证算法所得组播树代价最小;针对时延和时延抖动约束最小代价组播路由问题,提出了基于动态罚函数和禁忌搜索的算法,算法所得组播树的代价、时延和时延抖动比较理想。(2)针对网络负载均衡的QoS问题,提出基于禁忌搜索的负载均衡QoS组播路由算法,算法能平衡组播树代价和网络链路负载均衡状况;在此基础上提出了基于度约束和负载均衡的QoS组播路由算法,算法在满足QoS约束的基础上,均衡了组播树代价、网络链路负载和节点负载三者之间的关系,综合性能良好。(3)针对非精确链路状态信息下的多业务QoS组播路由问题,提出了相应的解决方法;并在此基础上,引入动态性,即考虑在每个业务周期中节点的动态加入和离开的问题。算法所得组播树代价较低而请求接受率较高,是值得广泛推广的算法。上述算法均通过仿真实验的结果得到了验证。(4)将基于改进遗传算法的时延约束最小代价组播路由算法和基于动态罚函数和禁忌搜索策略的时延和时延抖动约束最小代价组播路由算法嵌入到集成仿真平台中,进一步验证了它们的QoS特性,证明算法是有效的和可靠的。……   
[关键词]:QoS组播路由算法;最小代价;负载均衡;禁忌搜索;非精确链路状态信息
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2006年