基于Mbius立方体的最短路径路由算法

Mbius立方体是超立方体的一种变形结构。Mbius立方体除了具有超立方体本身的可扩展性和路由简单等优点外,它与含有相同数目的点和边的超立方体相比具有更好的性能。文中提出一种新的用于Mbius立方体网络的最短路径路由算法,避免了递归调用。分析和实验证明,相对于Cull P提出的最短路径算法有更高的效率,并易于硬件实现,且时间复杂度为O(n)。     

交叉立方体全端口虫洞路由广播算法

交叉立方体(crossed cube)是超立方体(hypercube)的一种变型,其某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半。广播通信是并行计算机系统最基本的通信方式。在全端口虫洞模型下,利用递归将交叉立方体分解为互不相交的子交叉立方体的方法,提出了交叉立方体的广播路由算法。其所需时间步为o(n/log2(n 1)),在常数因子范围内是最优的。仿真实验结果进一步说明了算法具有很好的通信性能。     

基于XOR选择重传ARQ的网络编码多播路由算法

针对XOR选择重传ARQ协议,提出了一种基于网络编码的多播路由算法,有效地恢复链路传输错误。该算法分为两种情况：一是信源发送正常的数据包,在信源节点与各接收节点之间建立多播路径族,并考虑不同路径族之间链路的共享;二是信源发送XOR数据包,搜索信源节点到各接收节点的最短路径,并考虑最短路径之间的链路共享。仿真结果表明,该算法有效地提高了网络吞吐量,在资源消耗方面较传统的多播路由算法有更好的表现,非常接近基于网络编码的最小费用多播算法。数学分析表明,该算法的复杂度远小于最小费用多播算法。     

传感器网络中基于链路层服务的最短路由算法

无线传感器网络中,链路通信质量随时空变化很大,并且有5%-15%的非对称链路存在。链路层服务不但可以发现邻居传感器节点,测量和预测邻居节点间的链路通信质量,而且还提供链路数据转发机制来减轻单向链路对其它协议的影响。利用链路层服务,采用分布式最短路由路径建立算法,为每个传感器节点建立了到汇聚节点的最短路由路径,然后从理论上分析了该算法的性能,最后在无线传感器网络模拟器TOSSIM上进行了模拟。实验结果表明,基于链路层服务的最短路由路径建立算法,不仅可以有效地避免建立断路由路径,还可以充分利用单向链路来建立更短的路由路径,有多于15%的传感器节点建立了更短的路由路径,路由跳数也减少了14%-100%。     

基于区域不相交的无线传感网任播路由算法

在无线传感器网络(wireless sensor networks, WSN)中采用任播技术可以均衡数据流及能耗。传统算法常采用节点不相交路由策略,但隐终端问题仍会造成任播路径间的传递碰撞。针对该问题,提出基于区域不相交策略的WSN任播路由算法。该算法采用扇形通道技术和基于不同时隙的区域不相交发送策略以减少任播路径传递碰撞问题。仿真实验数据表明,相比较节点不相交路由策略和最短路径优先区域不相交路由策略,本文算法在分组投递成功率和节点平均能耗上具有较好的性能优势,从而提高网络生存期。     

具有混合故障的超立方体网络中的高效路由

针对容借超立方体网络中的同时具有大量节点和链路故障模式，提出了两类“局部弱连通眇：即缸维局部弱连通性和任意局部弱连通性的概念；并在基于局部弱连通性的基础上，给出了两个满足局部弱连通性条件的超立方体网络的分布式容错路由算法。同时证明了新提出的两个局部弱连通性概念分别是原有的两个局部连通性概念的扩展。     

基于带宽剩余率的脉冲耦合神经网络最短路径算法

利用脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural network, PCNN）寻找最短路径是一种非确定性算法,运算的复杂度只和最短路径的长度有关,和路径图的复杂程度无关。已有的PCNN最短路径算法只考虑路径长度,而未考虑其他参数,如带宽和时延等。这里除了考虑路径长度,同时考虑实际中带宽剩余量对网络的影响,提出了一种基于带宽剩余率的最短路径算法,用带宽剩余率参数来控制神经元阈值,寻找最短路径。仿真结果表明,该算法可以寻找到全局最优解。     

基于模糊网络环境的一种FSPP算法

讨论了有限支撑的正模糊数表示路径长度的最短路问题,接着基于Harisen的双标准路径问题的多标号法和Dijkstra的最短路算法,提出了模糊网络环境下一种具有有限模糊教的模糊最短路径算法,它以某种扩展原则找到所有非劣路径,这种算法在有圈和无圈的网络上都能使用,因此比常规曩短路径算法更加有效和符合实际.     

基于位置感知的大规模LEO星座分布式路由算法

针对传统星座路由算法应用在大规模低地球轨道(low earth orbit, LEO)星座中, 存在鲁棒性差、资源开销大、路由效率低等缺点。根据卫星运行时的位置可预测特性, 提出了基于位置感知的分布式路由算法。考虑卫星资源受限, 大规模LEO星座具有卫星节点多、动态性大等特点, 基于位置感知提出一种路径预选机制, 初步确定数据包的传输路径。在此基础上, 考虑业务服务质量(quality of service, QoS)需求, 基于状态和传播矢量函数提出一种路径收敛机制, 无重合确定数据包传输主路径和备用路径。理论和仿真结果证明, 相比于传统路由算法, 所提算法降低了路由存储和开销, 随着中断概率的增大, 提高了星座的吞吐量, 降低了端到端时延。     

基于加权路由策略的复杂网络拥塞控制研究

复杂网络的最短路由策略易导致网络吞吐量低,流量分布不均,在关键节点处产生拥塞.本文提出一种基于加权路由策略的拥塞控制机制,用节点的介数作为节点边的权重,将网络变成加权网络,数据包按加权网络最短路径路由.介数的计算采用基于区域中心节点近似估算法,降低了介数计算的复杂度.仿真结果表明,加权路由策略能有效避开拥塞程度严重的节点,克服了介数较大节点成为网络传输瓶颈的问题,显著改善了网络的拥塞情况,提高了网络的吞吐量和传输能力.     

无人机自组网中基于蚁群优化的多态感知路由算法

无人机自组织网络具有节点移动性强、网络拓扑变化快、数据交互频繁、应用环境复杂等特点, 采用传统的路由算法会使该网络在传输延时、丢包率、路由开销等方面性能均较差, 以至于无法为多无人机协同执行任务提供有效的通信保障。为了解决该问题, 提出一种基于蚁群优化的多态感知路由(ant colony optimization based polymorphism-aware routing, APAR)算法。该算法将蚁群算法与动态源路由算法相结合, 通过感知路径长度、路径拥塞度和路径稳定性, 计算出由路由发现过程得到路径的信息素水平, 并将其作为选路标准, 经过改进的信息素挥发机制也被引入该算法。同时, 根据无人机编队的变化做出合适的调整, 以保证其网络性能不下降。仿真结果表明, 与其他经典算法相比, APAR算法提高了数据包成功传输率, 降低了平均端到端延时, 减少了路由开销, 且在战场环境下有较高的可靠性。     

Multi-constraint quality of service routing algorithm for dynamic topology networks

An adaptive multi-QoS routing algorithm called AMQRA is proposed for dynamic topology networks, such as satellite networks and Ad-hoc networks. The AMQRA is a distributed and mobile-agents-based routing algorithm, which combines ant quantity system （AQS） with ant colony optimization （ACO） that is used in AntNet routing algorithm. In dynamic topology networks, the AMQRA achieves timely optimization for concave metric QoS constraint and fast convergence. The proposed routing algorithm is simulated in Iridium satellite constellation on OPNET. The results show that AMQRA not only outperforms the AntNet in convergence rate in dynamic topology networks but also can optimize concave metric QoS constraint and reasonably allot bandwidth to the load to avoid networks congestion.     

多时间窗车辆调度问题的建模与求解

传统的单时间窗车辆调度问题模型无法描述用户空闲时间分段可选的情况,为此需要建立多时间窗车辆调度问题模型.对多时间窗车辆调度问题进行研究,建立了问题的数学模型,并基于模拟退火算法设计了一种两阶段启发式算法进行求解.该算法首先利用扫描算法求得初始解,然后利用模拟退火算法对初始解进行改进.实验结果表明该算法可以有效地求解多时间窗车辆调度问题.     

煤矿物资配送车辆路径问题的人工鱼群算法

对郑州煤电物资供销公司危险品运送的车辆路径问题进行了分析,建立了相应的数学模型,运用人工鱼群算法求解出运费最小的方案。该算法首先初始化一个鱼群,并在初始化的过程中给出了一种修复算子,使鱼群中每条鱼当前的状态代表一种可行的配送方案,然后执行本文设计的随机行为、觅食行为、聚群行为和追尾行为进行全局寻优。最后,把该算法与扫描算法、遗传算法求解进行比较,证明了人工鱼群算法求解车辆路径问题的有效性;同时,该算法也拓展了求解VRP问题的算法空间。     

车辆路径问题的粒子群算法研究

车辆路径优化问题是一类具有重要实用价值的组合NP问题．粒子群算法(panicle swarm optimization)是一种新出现的群智能(swarm intellingece)优化方法，将其应用于车辆路径优化问题，构造车辆路径问题的粒子表达方法，建立了此问题的粒子群算法，并与遗传算法作了对比试验．结果表明，粒子群算法可以快速、有效求得车辆路径问题的优化解，是求解车辆路径问题的一个较好方案。     

基于SDN的卫星网络多QoS目标优化路由算法

针对传统卫星网络中业务类型多样化导致的网络配置复杂和业务服务质量(quality of service, QoS)无法得到有效保障的问题,研究了基于软件定义网络(software-defined networking, SDN)的卫星网络架构,提出了一种能够满足多种QoS需求的自适应路由算法。首先,建立了软件定义卫星网络多约束条件路由选择优化模型;然后,使用拉格朗日松弛法对模型进行松弛处理;最后,使用梯度法进行迭代求解,搜索出满足带宽、时延、丢包率等多种QoS的最优路径。研究结果表明,该优化算法在QoS满意度方面相比近地轨道卫星路由算法提高了64%,在时延满意度和丢包率满意度方面相比软件定义路由算法提高了28%。     

性能优化的认知无线电网络安全路由选择算法

针对认知无线电网络可用频谱动态变化的特点和认知节点存在有意或无意丢包干扰问题,将跳数最少、鲁棒性强和路由安全等级高作为路由选择标准,提出了一种路由选择算法。跳数最少可简化数据传输过程;鲁棒性强可保证在可用频谱动态变化时,数据稳定传输,提高网络吞吐率;路由安全等级高可以减少由于转发节点存在的有意或无意干扰而引起的数据包丢失。给出了算法的具体实现步骤,理论分析和仿真实验表明该算法是高效和可行的。     

Bandwidth constrained QoS routing scheme for MPLS traffic engineering

Traffic engineering has been essential to optimize the utilization of network resource and to provide for QoS,QoS routing is a basic component of traffic engineering in MPLS networks. Aiming at some shortages of certain existing routing algorithms, we propose an efficient bandwidth constrained QoS routing scheme with additional traffic engineering objectives. The objectives of traffic engineering considered in our algorithm are to reduce the blocking probability of requests and to evenly distribute the traffic load. Accordingly, the algorithm avoids using critical links as far as possible by assigning large weights to them as a function of their criticality. The critical links can be specified according to max-flow reduction weight, a new link weight introduced by the algorithm. Then, a new defined additive metric, path saturation,is used to select optimal path. Extensive simulations are carried out to evaluate the performance of the proposed algorithm in terms of call blocking probability and link resource utilization. Compared to other several routing algorithms, the simulation results show the new algorithm performs well.     

A Routing Algorithm for Distributed Optimal Double Loop Computer Networks

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卫星ATM网络自适应最小阻塞路由策略

提出适合面向连接的卫星ATM网络的、动态自适应最小阻塞路由策略;在全球业务量统计模型下,采用全新的适合Walker delta星座的业务区域划分方式,根据每条链路的业务负担情况,选择阻塞概率最小的最优路径。分析该路由策略同最短路径路由的服务质量的不同,比较轨道高度不同的LEO网络同MEO网络在相同业务模型下的性能差异。仿真结果表明,该策略能够提高通信的可靠性———减小路径阻塞概率,同时保证通信的有效性。