基于遺傳算法的QoS組播路由優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2017-04-13 01:17
本文關鍵詞:基于遺傳算法的QoS組播路由優(yōu)化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著Internet的出現(xiàn)以及迅猛的發(fā)展,越來越多的多媒體應用大量涌現(xiàn)而出,例如視頻會議、遠程視頻教學和視頻點播等。這些應用雖然都有著不同的形式,但是卻都有著一個共性:對信息傳輸?shù)母咝远加休^高的要求。為了更好的保證這些業(yè)務的傳輸質量,信息在傳輸過程中需要滿足一些特定的要求,這就是所謂的Qo S(Quality of Service)問題。多約束的Qo S問題已經被證明是一個NP難問題,而傳統(tǒng)的路由協(xié)議提供的是一種“盡力而為”的服務,無法有效的提供Qo S保障。為了有效滿足Qo S約束條件,智能算法被用來解決多Qo S約束的NP難問題,而在眾多智能算法中,遺傳算法因具有較好的并行性、全局性和自適應性,故在解決NP難問題方面擁有較大的優(yōu)勢,F(xiàn)在已有很多基于遺傳算法的多Qo S約束組播路由的研究,但是要將組播路由問題很好的和遺傳算法結合在一起,有兩個難點,第一個就是如何設定種群個體完成編碼,第二個就是如何設置好的適應度函數(shù)。好的編碼可以無需解碼,并且可以有效地完成交叉和變異操作;而遺傳算法求解的過程中基本上不需要使用搜索解空間的任何知識和其他輔助信息只需要根據(jù)適應度函數(shù)值來對個體性能進行評價,并在評價基礎上進行遺傳操作直到求得解。針對以上問題,本文基于遺傳算法循序漸進的分別研究多Qo S單播路由、滿足時延和帶寬約束的組播路由以及多Qo S組播路由。最后針對每個問題各提出了一個改進的遺傳算法,分別解決了滿足多Qo S約束的單播路由問題、滿足時延和帶寬約束的組播路由問題以及滿足多Qo S約束的組播路由問題。其中第一個算法主要在設定適應值函數(shù)的時候提出了一種創(chuàng)新的懲罰機制,第二個算法主要提出一種創(chuàng)新的編碼方式,而最后一個算法是對前兩個算法的一個整合。對于文章提出的算法分別進行仿真實驗,最后可以得出結論:文章提出的算法都是可行的,并且通過與現(xiàn)有提出的遺傳算法結果進行比較,文章算法在收斂性、資源消耗和花費代價方面的性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有算法。
【關鍵詞】:組播路由 服務質量(QoS) 遺傳算法 路由算法 編碼
【學位授予單位】:寧波大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP393.09;TP18
【目錄】:
- 引言7-9
- 1 緒論9-19
- 1.1 選題意義和背景9-13
- 1.2 組播路由算法研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.1 概述13
- 1.2.2 組播路由算法現(xiàn)存問題13-14
- 1.3 課題研究意義14-17
- 1.4 論文研究內容和組織結構17-19
- 1.4.1 論文研究內容17
- 1.4.2 組織結構17-19
- 2 QoS組播路由19-41
- 2.1 組播路由技術19-24
- 2.1.1 組播路由技術產生背景19
- 2.1.2 組播路由理論基礎19-22
- 2.1.3 組播路由協(xié)議22-23
- 2.1.4 組播路由算法設計目標23-24
- 2.2 QoS約束24-28
- 2.2.1 QoS定義24-25
- 2.2.2 QoS度量25-26
- 2.2.3 QoS度量選擇26-27
- 2.2.4 QoS路由與傳統(tǒng)路由區(qū)別27-28
- 2.3 QoS組播路由28-34
- 2.3.1 QoS組播路由的概念28
- 2.3.2 QoS組播路由的數(shù)學模型28-30
- 2.3.3 QoS組播路由算法和協(xié)議30-34
- 2.4 遺傳算法34-39
- 2.4.1 遺傳算法的發(fā)展歷史34
- 2.4.2 遺傳算法的基本思想34-35
- 2.4.3 遺傳算法的特點35-37
- 2.4.4 遺傳算法的應用37
- 2.4.5 遺傳算法的基本流程37-39
- 2.4.6 遺傳算法的基本操作39
- 2.5 本章小結39-41
- 3 基于改進遺傳算法的多約束QoS單播路由算法41-50
- 3.1 概述41
- 3.2 問題規(guī)模與問題描述41-42
- 3.3 遺傳算法42-46
- 3.3.1 編碼42
- 3.3.2 初始種群42-43
- 3.3.3 適應度函數(shù)設計43-44
- 3.3.4 選擇44-45
- 3.3.5 交叉45
- 3.3.6 變異45-46
- 3.4 算法分析與仿真結果46-48
- 3.5 本章小結48-50
- 4 基于改進遺傳算法的滿足帶寬和時延約束的組播路由算法50-62
- 4.1 引言50-51
- 4.2 問題描述51-53
- 4.3 算法53-58
- 4.3.1 預處理53
- 4.3.2 編碼53-54
- 4.3.3 種群初始化54-55
- 4.3.4 適應度函數(shù)55
- 4.3.5 選擇算子55-56
- 4.3.6 交叉算子56-57
- 4.3.7 變異算子57-58
- 4.4 仿真58-61
- 4.4.1 實例 158-59
- 4.4.2 實例 259-61
- 4.5 結論61-62
- 5 基于改進遺傳算法的多約束QoS組播路由算法62-68
- 5.1 概述62
- 5.2 算法描述62-64
- 5.3 仿真實現(xiàn)64-67
- 5.4 結論67-68
- 6 結束語68-70
- 參考文獻70-74
- 在學研究成果74-75
- 致謝75-77
- Abstract77-78
- 摘要78
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于遺傳算法的QoS組播路由優(yōu)化研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:302482
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