近幾年網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展,5G時(shí)代顯然已來臨,在5G的時(shí)代下,人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等將得到廣泛的應(yīng)用,為了保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)正常運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)傳輸能力顯得尤為重要。組播通信廣泛存在于這些應(yīng)用中,因此研究滿足時(shí)延、丟包率、帶寬等QoS約束的組播路由優(yōu)化問題很有意義。本文通過對QoS組播通信的特征的分析,以及當(dāng)前組播路由優(yōu)化問題的研究,闡述了新的見解。由于對螢火蟲算法的研究尚還處于初期,尤其在解決離散目標(biāo)優(yōu)問題的不足,本文首先針對TSP問題,提出了一種ODFA算法,之后將問題擴(kuò)大到帶約束的組播路由問題,提出一種BRDFA算法,通過實(shí)驗(yàn)證明本文所提出的兩種算法是有效的。本文的主要研究內(nèi)容和相關(guān)工作可以概括如下:1.基本的螢火蟲算法只是適用于連續(xù)問題的優(yōu)化,而組播路由優(yōu)化問題屬于NP-Complete問題,是一種離散目標(biāo)優(yōu)化問題,基本的螢火蟲算法不在適用于解決此類問題。TSP被證明具有NP-C計(jì)算復(fù)雜性,被當(dāng)做離散目標(biāo)優(yōu)化問題的基準(zhǔn),因此本文首先從解決TSP問題入手,提出了一種基于OX操作的離散螢火蟲算法(ODFA)解決TSP問題。通過利用局部搜索程序C2-Opt和3-Opt來實(shí)現(xiàn)尋優(yōu)和多樣化之間的平衡,以提高搜索性能并加速收斂。此外,還引入動態(tài)變異因子,防止陷入局部最優(yōu)。使用TSPLIB庫中的實(shí)例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過驗(yàn)證分析,證明了 ODFA算法可行有效,為后面研究QoS組播路由問題提供了依據(jù)。2.在解決TSP問題的基礎(chǔ)下,本文提出一種基于BR策略的離散螢火蟲算法(BRDFA)來解決QoS組播路由問題。針對QoS組播路由問題中樹編碼解碼難復(fù)雜的問題,BRDFA算法提出一種前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的螢火蟲編碼方式;同時(shí)對當(dāng)前采用懲罰函數(shù)和樹修復(fù)策略來處理約束條件,效率低且產(chǎn)生不可行解的問題,本文使用BR策略來保證搜索到的組播樹都是滿足QoS約束,加快了尋優(yōu)的收斂。此外,為了防止陷入局部最優(yōu),增加種群多樣性,引入了螢火蟲擾動機(jī)制。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了 BRDFA具有很好的可行性和適應(yīng)性,提供了一種新的思路用于解決QoS組播路由優(yōu)化問題。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP18
【部分圖文】：

圖２．?２廣播傳輸方式??（３）組播（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）：?—對多的通信方式。從源點(diǎn)發(fā)出數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，??通過匯聚點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包發(fā)送到各個(gè)組播組。只有加入組播組的成員才??能接收該數(shù)據(jù)包。相比單播，效率較高，相比廣播，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，有效地緩??解了網(wǎng)絡(luò)擁塞。其工作原理圖如圖２．３所示。??ｉｍ?一戀接收者??接收者??圖２．?３組播傳輸方式??２．３．２組播技術(shù)的優(yōu)勢??

￣＂?接收者??圖２．?１單播傳輸方式??接牧者??１—??接收者??圖２．?２廣播傳輸方式??（３）組播（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）：?—對多的通信方式。從源點(diǎn)發(fā)出數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，??通過匯聚點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包發(fā)送到各個(gè)組播組。只有加入組播組的成員才??能接收該數(shù)據(jù)包。相比單播，效率較高，相比廣播，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，有效地緩??解了網(wǎng)絡(luò)擁塞。其工作原理圖如圖２．３所示。??ｉｍ?一戀接收者??接收者??圖２．?３組播傳輸方式??２．３．２組播技術(shù)的優(yōu)勢??上小節(jié)講闡述了單播、廣播和組播三種技術(shù)的原理，通過對比分析可見組播??技術(shù)能從本質(zhì)上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，消除冗余，提高網(wǎng)絡(luò)利用率等。結(jié)合組播技術(shù)相??１１??

￣＂?接收者??圖２．?１單播傳輸方式??接牧者??１—??接收者??圖２．?２廣播傳輸方式??（３）組播（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）：?—對多的通信方式。從源點(diǎn)發(fā)出數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，??通過匯聚點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包發(fā)送到各個(gè)組播組。只有加入組播組的成員才??能接收該數(shù)據(jù)包。相比單播，效率較高，相比廣播，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，有效地緩??解了網(wǎng)絡(luò)擁塞。其工作原理圖如圖２．３所示。??ｉｍ?一戀接收者??接收者??圖２．?３組播傳輸方式??２．３．２組播技術(shù)的優(yōu)勢??上小節(jié)講闡述了單播、廣播和組播三種技術(shù)的原理，通過對比分析可見組播??技術(shù)能從本質(zhì)上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，消除冗余，提高網(wǎng)絡(luò)利用率等。結(jié)合組播技術(shù)相??１１??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 于宏濤;高立群;韓希昌;;求解旅行商問題的離散人工螢火蟲算法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

2 魏立津;左丞;;基于ISIS協(xié)議的大型IP網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析[J];硅谷;2014年06期

3 劉長平;葉春明;;一種新穎的仿生群智能優(yōu)化算法:螢火蟲算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2011年09期

4 許亞梅;包懷忠;;IP組播技術(shù)的優(yōu)勢及其應(yīng)用[J];中國科技信息;2009年09期

5 朱曉姝;周婭;黃桂敏;;基于小世界層次分布式路由模型研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2006年15期

6 高海昌;馮博琴;朱利b;;智能優(yōu)化算法求解TSP問題[J];控制與決策;2006年03期

7 張春青,張宏科;OSPF動態(tài)路由協(xié)議中的路由計(jì)算[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);2003年03期

8 王征應(yīng),石冰心;基于啟發(fā)式遺傳算法的QoS組播路由問題求解[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2001年01期

本文編號：2862443