带度约束的qos组播路由算法研究

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1、人迮理I：人学硕+学位论文摘要随着Intemet的迅速普及发展，视频会议、远程教育等大量新兴多媒体实时性业务的应用越来越多，但是传统的C／S模式的流媒体服务系统的服务质量受服务器性能和服务器端带宽资源限制。为了解决该问题，P2P技术应运而生，使用P2P技术，可以很好地解决现有流媒体传输中遇到的服务器处理能力不足、网络带宽压力过重等一系列问题。P2P网络中的QoS组播路由问题成为越来越重要的研究课题。论文通过研究组播路由技术和算法，发现度约束在组播路由问题中的重要性，在此基础上，通过分析满意优化理论及相关的一些关键问题，建立了带有度约束的QoS组播路由问题的数学模型，它是在考虑了带宽、时延

2、、时延抖动、丢包率等约束条件的基础上，将性能指标的满意度评价函数作为优化目标，寻找一棵满足节点度约束条件的组播树。针对启发式搜索算法的缺点，鉴于带有度约束的QoS组播路由问题的复杂性，引入适合求解此类复杂的非线性NP完全问题的遗传算法。在前面的研究基础之上，提出一种解决该问题的遗传算法，采用二维矩阵编码方案，在包含连接信息的同时，还直观显示了组播树中节点度的信息，非常便于判断路由器是否满足转发能力限制：采用保持父代个体相同链路的交叉策略，避免非法个体产生，在交叉运算过程中，二维矩阵编码方案便于寻找相同链路；另外针对QoS组播路由算法对实时性要求较高，只要得到的组播树满足QoS约束条件即可

3、的要求，算法的终止条件是群体中存在一棵符合QoS约束条件的组播树。最后对考虑度约束和不考虑度约束的QoS组播路由问题做了对比研究，并对在这两种情况下得到的组播树进行分析比较，证明了考虑度约束条件的重要性。通过仿真实验可以看出算法不仅能求得满足多约束要求的解，而且性能较好，收敛速度较快，具有较小的时间复杂度，适用于大规模的P2P网络开发环境。算法重点在解决组播路由选择问题，因此在带有QoS约束并对实时性要求又较高的路由选择场合都可以应用。关键词：组播路由；遗传算法；满意优化；度约束；二维矩阵编码人连理I：人学硕十学位论文ResearchonDegree-constrainedQoSMult

4、icastRoutingAlgorithmAbstractAstherapiddevelopmentoftheImemet，therefiremoreandmorenewapplicationsofmultimediareal—timebusinesssuchasvideoconference，remoteeducationetc．ButtheQualityofServiceoftraditionalmediastreamingservicesystemwhichismadeofClient／Servicemodelisconstrainedbytheperformanceandband

5、widthofservice．Forsolvingthisproblem，P2Pemergesasthetimesrequire．P2PCanwellsolvestheexistingproblemssuchaslackoftheserver’Sprocessingability，overweightofnetworkbandwidthinmediastreamingtransport，andSOon．TheQoSmulticastroutinginP2Pnetworkbecomesmuchmoreimportantresearchtopic．Thispaperfindstheimpor

6、tanceofdegreeconstraintinmulticastroutingbystudingmulticastroutingtechnologyandalgorithm．Onthisbasis，itproposesthemathematicmodelofdegree·constrainedmulticastroutingproblembyanalyzingsatisfactoryoptimizationtheoryandsomedependentkeyproblems．Themodelconsidersconstraintsofbandwidth，delay，delayjitte

7、randpacketlossrate．Itsoptimalgoalissatisfactionevaluationfunctionoftheperformanceandtoseekamulticasttreewhichmeetsthedegree-constraint．Inthelightofthedisadvantageofheuristicsearchalgorithm，andthecomplexityofQoSmulticas