基于模拟退火方法的QoS约束组播路由算法研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着网络技术的飞速发展，当前通信网络带宽和处理能力的提高使网络能够提供更多的多媒体业务，也使得支持“点到多点"或“多点到多点”的组播通信方式成为网络支持多媒体业务的必要形式。组播路由是网络层具备的功能，组播问题的关键在于组播路由的确定，寻找简单、高效、健壮的组播路由算法一直是网络界致力研究但未完全解决的问题。另一方面，许多分布式的多媒体应用对时延、时延抖动、带宽以及包丢失率有不同的要求，这需要当前网络能够传送具有这些QoS要求的实时多媒体信息。因此，作为QoS为中心的网络体系结构中不可缺少的组成部分，基于QoS约束

2、的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。本文主要研究基于QoS约束的组播路由算法，针对时延和时延抖动约束的最小代价组播路由问题，提出了一种有效、实用的组播路由算法。主要研究工作和取得的成果如下：(1)在介绍组播路由技术背景知识的基础上，研究了QoS路由的网络模型和QoS度量的定义，重点对组播路由问题进行分类讨论，分析了QoS组播路由的特性，并归纳了相关算法的优缺点；(2)将模拟退火的优化思想引入组播路由计算中，提出一种基于模拟退火方法的时延及时延抖动约束的最小代价组播路由算法。该算法采用“路径交换’’策略在可行解范围内构造邻

3、域集，避免了搜索区域的扩大和计算时间的增加。(3)对提出的改进算法进行仿真，并与改进前进行比较，仿真结果表明算法的可行性、有效性和稳定性，并验证了算法具有代价低、收敛快的特点。关键词：QoS；组播路由算法；时延及时延抖动约束；最小代价；模拟退火算法；路径交换AbstractWithfastdevelopmentofnetworktechnologies，increaseofnetworkbaIldwidtha11dprocessingpowermakesthenetworkprovidemoremultimediaapplications．a

4、nda／somakesthemulticastcommunicationthatsupports”one．to—many"or”many-to。many”becomeanecessarymodeofmultimediaservices．Afund锄e删ISSUeinmulticastcommunicationishowtodetermineanefficientmulticaStrouting’andfindingsimple，effectiveandrobustmulticastroutingalgorithms．Thisisunsolve

5、dprobleminnetworkfields．Inaddition,manydistributedmultim-ediaapplicationshavevariousdemandsondelay，delayvariation，bandwidthandpacketloss，whichrequirescurrentnetworktotransmitreal-timemultimediainfomlation谢ththesequality—of-service(QoS)constraints．So，asanindispensablecompone

6、ntinaQoS’centricnetworkarchitecture，researchonmulticastroutingalgorithmsbasedonIPQoSconstraintbecomesanimportantpartandhotspotissueofne觚rk1．esea】_chfields．Thispaperresearchesthestructure，typicalservicemodelandmechanismofQoSbasedonnetwork，andintroducesthekeytechnologyaboutit

7、；thenelassifiesthemulticastroutingalgorithmswithQoSconstraintswhichhavebeenputforward．Bvanalyzingthesimulatedannealingalgorithmandimportingtheconceptionofpaths。switching，thepaperpresentsakindofimprovedsimulatedannealingalgorithm：SAD_DVMA．ThesimulativeresultillustratesSAD—DV

8、MAisbettert11aJltraditionalalgorithminsolvingtheleastcostmulticastroutingproblemwi