基于遺傳算法的選播路由算法研究.pdf

1、選播(Anycast)是IPv6中的一種標(biāo)準(zhǔn)通信模型，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)主機(jī)與一組具有相同選播地址的目的主機(jī)中“最近”的一臺(tái)主機(jī)進(jìn)行通信(這組目的主機(jī)提供相同的服務(wù))。選播服務(wù)的主要功能是允許用戶根據(jù)需要做出合適的選擇，因此路由問(wèn)題是選播技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題，它直接決定了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可用性和效率的高低。 具有時(shí)延約束和代價(jià)要求的選播路由問(wèn)題是一個(gè)NP完全問(wèn)題，遺傳算法通常用于解決此類問(wèn)題?！霸缡臁笔諗渴沁z傳算法在實(shí)際應(yīng)用中常見(jiàn)的一個(gè)疑難問(wèn)題，

2、主要表現(xiàn)為種群中最優(yōu)個(gè)體的適應(yīng)度值得不到提高，種群在經(jīng)過(guò)若干迭代后仍找不到最優(yōu)解，而造成“早熟”的主要原因是群體多樣性的過(guò)早缺失。 本文在深入分析和研究選播服務(wù)模型和選播路由算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)上述問(wèn)題，給出了一種基于改進(jìn)的遺傳算法的選播QoS路由算法。該算法可以解決具有時(shí)延約束的條件下要求代價(jià)最小的選播路由問(wèn)題。 本算法把遺傳算法應(yīng)用于選播QoS路由問(wèn)題中，發(fā)揮其并行性和群體尋優(yōu)的特點(diǎn)；引入相異度的思想改進(jìn)交叉算子和變異

3、算子來(lái)增加群體的多樣性；利用模擬退火理論調(diào)整和改進(jìn)適應(yīng)度函數(shù)，使得種群中個(gè)體的適應(yīng)度值在進(jìn)化過(guò)程中得到明顯提高；改進(jìn)了初始種群的生成方法，使其生成多樣化且“起點(diǎn)”較高的初始種群。從而抑制“早熟”收斂的發(fā)生。 為了驗(yàn)證算法的有效性和收斂性，本文有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)了該算法的仿真。大量仿真實(shí)驗(yàn)表明，本算法能夠從多個(gè)選播成員中找到滿足選播QoS請(qǐng)求(滿足時(shí)延限制，且代價(jià)最小)的最優(yōu)路徑為用戶提供服務(wù)，且算法是有效和收