發(fā)布時(shí)間：2016-11-14 16:42

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析傳輸容量及其有效性改進(jìn)策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京交通大學(xué)》 2015年

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析傳輸容量及其有效性改進(jìn)策略研究

張帥  

【摘要】：摘要：自從20世紀(jì)末,隨著小世界現(xiàn)象和無標(biāo)度特性的發(fā)現(xiàn),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究得到了快速發(fā)展,人們開始利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論解決實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問題。網(wǎng)絡(luò)最重要的功能之一就是傳輸其所承載的對(duì)象。衡量網(wǎng)絡(luò)自由流通狀態(tài)下的最大承載能力的參數(shù)被稱為網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)急劇增長使得網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常發(fā)生擁塞,網(wǎng)絡(luò)傳輸容量不足的問題日益明顯。如何降低網(wǎng)絡(luò)擁塞與提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的研究不斷涌現(xiàn)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)傳輸容量與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在著高度的相關(guān),此外網(wǎng)絡(luò)的路由策略和資源部署等對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸容量也有影響。因此,提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的主要方法有三類：優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)有效的路由策略和合理分配網(wǎng)絡(luò)資源的部署。本文的主要研究內(nèi)容正是從這個(gè)三個(gè)方面研究提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量的策略。 (1)優(yōu)化路由策略方面,本文提出了一種介數(shù)代價(jià)的改進(jìn)路由策略。由于在最短路徑路由下,高介數(shù)的節(jié)點(diǎn)比低介數(shù)節(jié)點(diǎn)更容易擁塞,因此在本文提出的改進(jìn)路由策略中,將路徑上節(jié)點(diǎn)介數(shù)之和當(dāng)作路由的代價(jià)。數(shù)據(jù)包將會(huì)選路徑代價(jià)較低的路徑進(jìn)行路由,合理分配整個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,充分利用低介數(shù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)處理能力,可以緩解高介數(shù)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞,從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。 (2)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面,本文提出了一種新的權(quán)重梯度網(wǎng)絡(luò)模型。研究了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),如無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)下的擁塞問題。本文還提出一種有效的增邊擴(kuò)容策略。該策略同時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)介數(shù)和節(jié)點(diǎn)間的最短路徑長度這兩個(gè)重要參數(shù),分別從網(wǎng)絡(luò)傳輸容量、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、平均最短路徑長度和魯棒性四個(gè)方面對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了評(píng)估。大量的仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文的增邊策略的有效性。 (3)優(yōu)化資源分配方面,在現(xiàn)實(shí)通信系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)的資源有鏈路帶寬、節(jié)點(diǎn)處理能力和節(jié)點(diǎn)緩存等。一般情況下,這些網(wǎng)絡(luò)資源在網(wǎng)絡(luò)中是有限的,而且他們的分布往往是不均勻。因此合理的分配網(wǎng)絡(luò)資源的部署,可以極大的改善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能。由于物理和經(jīng)濟(jì)條件的限制,網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)具有有限的緩存資源來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。本文提出了在有限網(wǎng)絡(luò)緩存資源的情況下,一種基于節(jié)點(diǎn)有效介數(shù)的緩存資源分配策略,理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文的緩存資源分配策略可以很好的緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞并且提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。 (4)優(yōu)化雙層網(wǎng)絡(luò)傳輸容量方面,以前基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的傳輸容量的研究中,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都被假設(shè)為單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。然而,在現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有些是具有雙層結(jié)構(gòu),例如P2P網(wǎng)絡(luò)和有線-無線網(wǎng)絡(luò)等。因此針對(duì)雙層網(wǎng)絡(luò)的研究,本文提出了一種啟發(fā)式的路由算法來提高雙層網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。通過仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),本文的路由算法的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量是最短路徑路由算法的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的10倍左右。本文的研究中雙層網(wǎng)模型是由邏輯層和物理層子網(wǎng)組成的,邏輯層的虛鏈接的邊可以很容易的改變或者重構(gòu),因此上層邏輯層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以通過邊移除策略有效的構(gòu)建。本文提出了一種重構(gòu)雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的刪除邊算法來優(yōu)化雙層網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。大量的仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了僅對(duì)邏輯層進(jìn)行少量有效刪除邊操作就可以大幅的提高雙層網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量。 本文對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量問題進(jìn)行了深入的研究,分析了影響網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的主要因素,并且提出了多種改進(jìn)單層網(wǎng)絡(luò)和雙層網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的策略,進(jìn)行了相應(yīng)的理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)。這些策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、改善網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和提高網(wǎng)絡(luò)性能提供了切實(shí)可行的建議。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O157.5;TP393.02
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張學(xué)軍;管祥民;孫登峰;唐紹婷;;The Efect of Queueing Strategy on Network Trafc[J];Communications in Theoretical Physics;2013年10期

2 卓越;;兩層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)態(tài)權(quán)重路由策略研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2011年09期

3 張國強(qiáng);唐明董;程蘇琦;張國清;宋海濱;曹薊光;楊景;;P2P流量優(yōu)化[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2012年01期

4 張國清;程蘇琦;;小世界網(wǎng)絡(luò)中的刪邊擴(kuò)容效應(yīng)[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2012年02期

5 李濤;裴文江;王少平;;無標(biāo)度復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)負(fù)載傳輸優(yōu)化策略[J];物理學(xué)報(bào);2009年09期

6 陳華良;劉忠信;陳增強(qiáng);袁著祉;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一種加權(quán)路由策略研究[J];物理學(xué)報(bào);2009年09期

7 王丹;于灝;井元偉;姜囡;張嗣瀛;;基于感知流量算法的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)擁塞問題研究[J];物理學(xué)報(bào);2009年10期

8 濮存來;裴文江;;一種應(yīng)用于含權(quán)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的全局路由算法[J];物理學(xué)報(bào);2010年06期

9 李樹彬;吳建軍;高自友;林勇;傅白白;;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的交通擁堵與傳播動(dòng)力學(xué)分析[J];物理學(xué)報(bào);2011年05期

10 邵斐;蔣國平;;基于社團(tuán)結(jié)構(gòu)的負(fù)載傳輸優(yōu)化策略研究[J];物理學(xué)報(bào);2011年07期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 章忠志;周水庚;方錦清;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)確定性模型研究的最新進(jìn)展[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2008年04期

2 汪秉宏;;交通流研究最近進(jìn)展概述[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2010年04期

3 鄒艷麗;周秋花;;BA無標(biāo)度通信網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)故障研究[J];廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

4 蔡曄;陳彥如;曹一家;黃小慶;譚玉東;;基于加權(quán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵的電網(wǎng)連鎖故障研究[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2013年01期

5 陳娛;許珺;;考慮地理距離的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社區(qū)挖掘算法[J];地球信息科學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

6 王甲生;吳曉平;陳永強(qiáng);;加權(quán)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)抗毀性研究[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2013年02期

7 劉向榮;楊建梅;孫紅英;謝偉聰;;基于符號(hào)動(dòng)力學(xué)的中國工業(yè)產(chǎn)品價(jià)格傳導(dǎo)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析[J];工業(yè)工程;2013年04期

8 趙海;劉怡文;艾均;賈思媛;;IP級(jí)拓?fù)湫律c消亡節(jié)點(diǎn)的特征[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年09期

9 張靜遠(yuǎn);孫偉剛;童麗艷;李常品;;Topological Properties of Fibonacci Networks[J];Communications in Theoretical Physics;2013年09期

10 范文禮;劉志剛;;隱性故障對(duì)小世界電網(wǎng)連鎖故障的影響分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年21期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪秉宏;;網(wǎng)絡(luò)交通流中的路由搜索策略及相變[A];第四屆全國網(wǎng)絡(luò)科學(xué)學(xué)術(shù)論壇暨研究生暑期學(xué)校論文集[C];2008年

2 章忠志;周水庚;方錦清;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)確定性模型研究的最新進(jìn)展[A];第四屆全國網(wǎng)絡(luò)科學(xué)學(xué)術(shù)論壇暨研究生暑期學(xué)校論文集[C];2008年

3 Qiu Xinyun;Wang Lifu;GaoYuan;Wu Yaping;;The Optimal Synchronizability of a Class Network[A];第25屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

4 Zhanshan Wang;Chao Cai;Junyi Wang;Hongjing Liang;;Design of State Observer for Discrete-time Fault Complex Interconnected Networks with Different Nodes[A];第25屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

5 Dan Wang;;Mixed Routing Strategy in Scale-free Networks[A];第25屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

6 Bin Ye;Kangwei Zuo;Jiajia Jia;;Random Matrix Analysis of Spectral Properties in Directed Complex Networks[A];第26屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

7 Bin Ye;Shuai Xu;;A Quantum Dynamics Approach to Spectral Analysis in Small-World Complex Networks[A];第26屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

8 HAN Zhen;LU Yu;GU Ping;;Research on the Test of Maintenance Support Force System Based on the Theory of Complex Network[A];第26屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

9 Zhou Hong;Li Wei;Qin Yu-Zhen;Feng Kuo;Liu Zhi-Wei;;Projective Synchronization of Two Time-delay Impulsive Coupling Complex Networks[A];第26屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

10 Anding Dai;Wuneng Zhou;Yichao Zheng;Shengchao Su;;Exponential synchronization of stochastic complex dynamical networks with impulsive perturbations and Markovian switching[A];第26屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭遲;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的Internet脆弱性研究[D];武漢大學(xué);2010年

2 瞿澤輝;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)及其在信息領(lǐng)域中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2011年

3 黃建華;復(fù)雜快遞網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法及抗毀性能研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 卓越;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渖嫘耘c數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)問題研究[D];電子科技大學(xué);2011年

5 王丹;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)擁塞分析與路由策略研究[D];東北大學(xué);2009年

6 侯萍;基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法研究[D];南京理工大學(xué);2011年

7 翟華偉;軌道交通客流動(dòng)態(tài)分布形式建模及應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2012年

8 張建華;地鐵復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的連通脆弱性研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 趙暉;一般輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)演化模型及動(dòng)力學(xué)特征的相關(guān)研究[D];北京交通大學(xué);2007年

10 俞峰;復(fù)雜動(dòng)態(tài)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)最短路徑問題研究[D];浙江大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱凌峰;基于拓?fù)湫畔⒌膹?fù)雜網(wǎng)絡(luò)路由策略研究[D];南華大學(xué);2011年

2 陳龍;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載傳輸優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 劉麗娟;無尺度網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)組網(wǎng)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

4 廖其珍;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的交通動(dòng)力學(xué)研究[D];廈門大學(xué);2009年

5 佘東;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的相繼故障及其魯棒性研究[D];廣西師范大學(xué);2009年

6 周秋花;復(fù)雜通信網(wǎng)絡(luò)的信息擁塞及級(jí)聯(lián)故障研究[D];廣西師范大學(xué);2010年

7 齊軼;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與隨機(jī)游走[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

8 沈海利;基于P2P應(yīng)用組播技術(shù)視頻系統(tǒng)在IPv6下的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2012年

9 趙文文;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上交通動(dòng)力學(xué)行為研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

10 范雅杰;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中基于局域信息的路由選擇策略[D];南京郵電大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐明董;張國清;楊景;傅川;廖祝華;;P2P流量優(yōu)化技術(shù)綜述[J];電信網(wǎng)技術(shù);2009年01期

2 鄒嶸;;基于P2P Cache的P2P流量優(yōu)化技術(shù)[J];電信網(wǎng)技術(shù);2009年01期

3 于灝;井元偉;周玉成;馬妍;;固定帶寬下的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)交通流分析[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年09期

4 雷迎春;程實(shí);吳產(chǎn)樂;龔奕利;康勍;;應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼的P2P內(nèi)容分發(fā)[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2009年01期

5 臧海娟;任彥;薛小平;譚韻天;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由方法研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年08期

6 張國清;程蘇琦;;小世界網(wǎng)絡(luò)中的刪邊擴(kuò)容效應(yīng)[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2012年02期

7 王意潔;李小勇;;網(wǎng)絡(luò)距離預(yù)測技術(shù)研究[J];軟件學(xué)報(bào);2009年06期

8 邢長友;陳鳴;;網(wǎng)絡(luò)距離預(yù)測技術(shù)[J];軟件學(xué)報(bào);2009年09期

9 張國清;;互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)知識(shí)發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用[J];通信學(xué)報(bào);2010年10期

10 李季;汪秉宏;蔣品群;周濤;王文旭;;節(jié)點(diǎn)數(shù)加速增長的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)生長模型[J];物理學(xué)報(bào);2006年08期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 薛文瑞,李學(xué)敏,李仲豪,周國生;準(zhǔn)孤子對(duì)間作用及對(duì)傳輸容量和距離的制約[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫欣;夏清;;節(jié)能發(fā)電環(huán)境下區(qū)域間可用傳輸容量的分析[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2008年

2 丁明;殷浩軍;李生虎;葛斐;;基于概率方法的區(qū)域電網(wǎng)間極限傳輸容量的研究[A];“電力大系統(tǒng)災(zāi)變防治和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行重大課題”部分專題暨第九屆全國電工數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 穆燕城 劉春輝;[N];人民郵電;2000年

2 信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院總工程師 雷震洲;[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張帥;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析傳輸容量及其有效性改進(jìn)策略研究[D];北京交通大學(xué);2015年

2 王賢凌;多天線并存Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 蔣忠元;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸容量分析與優(yōu)化策略研究[D];北京交通大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 周舉;電力系統(tǒng)可用傳輸容量的研究[D];廣西大學(xué);2006年

2 李盼盼;Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)傳輸容量研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

3 徐相海;終端直通蜂窩系統(tǒng)傳輸容量研究[D];南京郵電大學(xué);2014年

4 吳偉杰;電力市場中可用傳輸容量的計(jì)算[D];清華大學(xué);2004年

5 申琪;基于隨機(jī)幾何的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)累加干擾傳輸容量分析[D];南京郵電大學(xué);2012年

6 孫曉惠;無線大規(guī)模Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的安全傳輸容量研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論分析傳輸容量及其有效性改進(jìn)策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：174496