【摘要】：提出一種增添能最有效減弱網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)特性的邊以提高Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的策略,即減弱社團(tuán)結(jié)構(gòu)策略(WCS策略),并基于光邏輯鏈路可以提供與實際物理鏈路相當(dāng)?shù)母咝阅?以實現(xiàn)WCS策略的Internet網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲貥?gòu)。在偽隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)的無標(biāo)度人工網(wǎng)絡(luò)和實際Internet網(wǎng)絡(luò)上分別進(jìn)行了基于全局最短路徑路由和局部路由的實驗。實驗結(jié)果表明,利用WCS策略在社團(tuán)之間少量邊的添加,就能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力和平均最短路徑的大幅改善。
【圖文】：

VG和最短路徑路由策略下的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)據(jù)分組的臨界產(chǎn)生概率c的影響，并且驗證了WCS策略對偽隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的改善效果。偽隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生方式如下：由128個節(jié)點組成，劃分為4個社團(tuán)，每個社團(tuán)內(nèi)的節(jié)點均為32個。社團(tuán)內(nèi)節(jié)點之間連接的概率為pin，社團(tuán)之間節(jié)點連接的概率為pout，，Zin表示節(jié)點與它所在社團(tuán)內(nèi)部節(jié)點連邊數(shù)目的期望值，outZ表示節(jié)點與社團(tuán)外節(jié)點連邊數(shù)目的期望值，且整個網(wǎng)(a)添邊之前網(wǎng)絡(luò)(Q=0.41，c=0.149，LAVG=2.70)(b)添邊之后網(wǎng)絡(luò)(Q=0.28，c=0.219，LAVG=2.36)圖1WCS策略實現(xiàn)的簡單實例

·176·通信學(xué)報第34卷絡(luò)節(jié)點度的期望值保持為16。隨著Zin從0開始不斷增加，網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu)由模糊變?yōu)榍逦�，�?dāng)Zin>8時，網(wǎng)絡(luò)開始具有明顯的社團(tuán)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。接下來在實驗中，通過調(diào)節(jié)Zin的大小產(chǎn)生不同的偽隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析(本文中仿真結(jié)果的數(shù)值是進(jìn)行10次仿真后的平均值)。從圖3和圖4可以看出，隨著Zin的增大，LAVG逐漸增大，c逐漸減少，且LAVG增大和c減少的曲線斜率也增大。結(jié)果表明，隨著網(wǎng)絡(luò)模塊度Q值的增大，網(wǎng)絡(luò)在最短路徑路由策略下的傳輸性能加速降低。以Zin=14生成的網(wǎng)絡(luò)為例，應(yīng)用WCS策略減弱網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)，社團(tuán)之間增添鏈路比例La與Q，LAVG和c的之間的關(guān)系如圖5~圖7所示。由圖可得，隨著La的增加，LAVG減少和c增加的速度變慢。在此期間Q減少了約33.1%，c增加了約為112.5%，而LAVG減少了約12.5%。圖2網(wǎng)絡(luò)模塊度Q與Zin關(guān)系圖3平均最短路徑LAVG與Zin的關(guān)系圖4c與Zin的關(guān)系圖5Q與La的關(guān)系圖6c與La的關(guān)系圖7LAVG與La的關(guān)系由此可見，WCS策略對偽隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力和平均路徑長度改善的作用明顯，但受網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)明顯程度的影響。4.2在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中的驗證由于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)不能反映現(xiàn)實Internet網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)特性，本文引用了由XIE等人提出的CBEN模型[25]，該模型生成的網(wǎng)絡(luò)不僅全網(wǎng)節(jié)點的度和社團(tuán)內(nèi)節(jié)點的數(shù)目都具有無標(biāo)度特征，而且網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)特性明顯，與現(xiàn)實中Internet網(wǎng)絡(luò)比較接近。選擇合適參數(shù)生成模塊度Q=0.63的1000個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)記為Net1。首先分析WCS策略對Net1網(wǎng)絡(luò)在最短路徑路由策略下對其傳輸性能的改善，并與在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)添邊策略(RS)進(jìn)行比較。如圖8所示，在RS
【作者單位】： 廣東技術(shù)師范學(xué)院電子與信息學(xué)院;中山大學(xué)電子與信息工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(60970146,61070154,61202271,61272381) 國家自然科學(xué)基金-廣東聯(lián)合基金資助項目(U0735002) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)基金資助項目(2007AA01Z449) 廣東省自然科學(xué)基金資助項目(S2012040007184)~~
【分類號】：TP393.08

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本文編號：2526996