基于QoS約束的多播路由問題研究.pdf

1、多播通信技術以有效降低網絡帶寬的需求、減輕服務器的負載及網絡負載為主要特點,在當今網絡業(yè)務中有著廣泛的應用.作為支持多媒體應用的關鍵技術之一,保證服務質量(quality of service-QoS)的多播路由日益成為研究的熱點,其中多播路由算法及協(xié)議的合理性和有效性對于網絡資源的優(yōu)化使用及網絡運行性能起著重要作用.該文主要研究內容如下:1.針對實際網絡中邊負載不對稱情況,建立鏈路負載不對稱網絡模型,采用負載分布函數σ(t)作為衡量網

2、絡負載平衡度的指標,考察算法在負載分布方面對網絡運行性能的影響.在此基礎上,提出一種基于帶寬和延時約束的QoS多播路由遺傳算法.該算法以平衡網絡負載為目標,在設計適應度函數時采用鏈路的可使用帶寬作為參數.實驗仿真結果表明:該算法構建的多播樹費用較低,且算法具有很強的均衡負載能力,可有效避免鏈路擁塞,提高網絡運行性能;此外,在小規(guī)模的網絡上能夠以較快的速度收斂到全局最優(yōu)解.2.以現有基于QoS的多播路由協(xié)議為研究基礎,提出一種基于mult

3、i-QoS約束的多播路由協(xié)議(MQMP).該協(xié)議與單播路由協(xié)議相配合,采用雙向搜索方式,提供滿足QoS要求的多條候選路徑,從而提高新節(jié)點加入的成功率并減少網絡開銷;MQMP協(xié)議采用雙向環(huán)路避免策略,在避免環(huán)路的同時優(yōu)化多播樹.3.成組多播(多源的多播)是N點到N點的通信機制,它需要網絡提供比單源的多播通信更多的網絡資源.因此,合理、有效利用和管理網絡資源對于成組多播路由算法尤為重要.針對具有帶寬和延時約束的成組多播路由問題,將鏈路的可使

4、用帶寬和延時相結合,設計一新的路徑量度Bdf(v)并提出兩種有效的啟發(fā)式算法-DCGMA1和DCGMA2.通過與已有算法的性能比較表明:兩算法均能構建費用較低的路由樹集,且具有較強的均衡網絡負載的能力,可避免鏈路擁塞、提高網絡性能.另外,算法具有很強的搜索不飽和鏈路、構建路由樹集的能力,能有效搜索問題的可行解.4.鑒于在實際網絡中每個節(jié)點所具有的多播能力的不同,本該研究了基于度約束的QoS多播路由問題,提出三個基于度約束的QoS多播路由