A Distributed Routing and Wavelength Assignment Algorithm for Online Muiticast in All-Optical WDM Networks

Routing and wavelength assignment for online real-time multicast connection setup is a difficulttask due to the dynamic change of availabilities of wavelengths on links and the consideration of wave-length conversion delay in WDM networks. This paper presents a distributed routing and wavelength as-signment scheme for the setup of real-time multicast connections. It integrates routing and wavelength as-signment as a single process, which greatly reduces the connection setup time. The proposed routingmethod is based on the Prim's MST (Minimum Spanning Tree) algorithm and the K-restricted breadth-first search method, which can produce a sub-minimal cost tree under a given delay bound. The wave-length assignment uses the least-conversion and load balancing strategies. Simulation results show that theproposed algorithm is suitable for online multicast connection establishment in WDM networks.     

A distributed routing and wavelength assignment algorithm for online multicast in all-optical WDM networks

Routing and wavelength assignment for online real-time multicast connection setup is a difficult task due to the dynamic change of availabilities of wavelengths on links and the consideration of wavelength conversion delay in WDM networks. This paper presents a distributed routing and wavelength assignment scheme for the setup of real-time multicast connections. It integrates routing and wavelength assignment as a single process, which greatly reduces the connection setup time. The proposed routing method is based on the Prim’s MST (Minimum Spanning Tree) algorithm and the K-restricted breadth-first search method, which can produce a sub-minimal cost tree under a given delay bound. The wave-length assignment uses the least-conversion and load balancing strategies. Simulation results show that the proposed algorithm is suitable for online multicast connection establishment in WDM networks. Biography: Huang Chuan-he(1963-), male, Associate professor, research direction: computer networks, distributed computing systems, quantum computation.     

一种基于链路优化的时延约束组播路由算法

研究具有时延约束的最小代价组播路由问题，提出一种基于链路优化的组播路由算法求解该问题。算法从最小时延树开始，不断地用低代价链路代替树中高代价链路，以求得满足条件的组播树。仿真实验结果表明，该算法能根据组播应用对时延的要求，快速、有效地构造最优组播树，具有较低的时延。     

基于Logistic回归模型和凝聚函数的多示例学习算法

实时多媒体网络中,带延迟与延迟抖动约束的斯坦利树问题是一个研究热点.这种带约束的斯坦利树被证明是NP-完全问题.提出了一种基于禁忌搜索的带延迟与延迟抖动约束最小代价组播路由算法.实验结果表明,该算法对于实际网络是有效的.这种方法使得IP组播把数据同时发送到组成员时有效地利用了网络资源.

Abstract：

The delay and delay variation-bounded Steiner tree problem is animportant multicast routing issue in real-time multimedia networks.Such a constrained Steiner tree problem is known to be NP-complete.A multicast routing algorithm is presented,which is based on tabu search to produce routing trees having a minimal network cost under delay and delay variation constraints.The approach makes IP multicast utilize resources efficiently in delivering data to a group of members simultaneously.     

LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(low earth orbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明:与传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。     

LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(lowearthorbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出了一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用了LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明,和传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。     

链路优化时延约束组播路由的遗传算法

针对网络的瓶颈路径易造成网络拥塞的现象,分析了链路负载不平衡的原因,重新给出链路代价定义,提出一种遗传算法求解该类组播路由问题.算法从链路代价权值转化开始,以满意的时延树为遗传算法的初始解集,然后在交叉操作过程中不断地用低链路代价的边代替树中高链路代价的边,以求得满足链路代价最优的组播树.仿真结果表明,该算法在考虑网络的负载均衡情况下,选择链路代价较低的空闲路径,快速、有效地构建满足时延要求,链路代价最小的组播树.     

一种满足多服务质量约束的动态组播路由算法

建立了网络模型，描述、简化了研究的问题，并提出了一种新的满足多服务质量(QoS)约束的动态组播路由算法(DMRMQ)．该算法采用Bellman—Ford算法作为路径搜索算法，能在满足带宽、延迟、延迟抖动和丢包率约束的前提下确定具有最小跳数和开销的动态组播路由．仿真实验表明，在假定网络节点输出链路容量相等的情况下，与Greedy、LeastHop两种不考虑QoS的算法相比，DMRMQ能在满足多QoS约束的前提下建立动态组播路由，且路由请求平均成功率提高约10％，路由平均延迟降低约20％，路由平均跳数基本持平．     

NGI中立队竞争演化QoS组播路由算法

设计了一种NGI中的非NP类QoS组播路由算法.该算法以最小化费用为目标,基于立队竞争演化算法,寻找一棵延迟、延迟抖动、带宽及出错率受限且费用优化的组播路由树,一体化解决路由与波长分配问题,同时兼顾网络负载均衡.仿真研究表明,该算法是可行和有效的,不仅能够满足QoS约束,而且在组播树费用和运行时间上明显优于基于经典遗传算法的QoS组播路由算法.     

Multiple constraints QoS multicast routing optimization algorithm in MANET based on GA

Usually multiple quality of service （QoS） guarantees are required in most multicast applications. This paper presents a multiple con-straints algorithm for multicast traffic engineering in mobile ad hoc networks （MANET）. The proposed algorithm is a new version of multiple constraints QoS multicast routing optimization algorithm in MANET based on genetic algorithm （MQMGA）. The proposed MQMGA can optimize the maximum link utilization, the cost of the multicast tree, the selection of the long-life path, the average delay and the maximum end-to-end delay. Experimental result shows that the approach is efficient, has promising performance in multicast traffic engineering and for evaluating the route stabilitv in dvnamic mobile networks.     

Multiple constraints QoS multicast routing optimization algorithm in MANET based on GA

Usually multiple quality of service (QoS) guarantees are required in most multicast applications. This paper presents a multiple constraints algorithm for multicast traffic engineering in mobile ad hoc networks (MANET). The proposed algorithm is a new version of multiple constraints QoS multicast routing optimization algorithm in MANET based on genetic algorithm (MQMGA). The proposed MQMGA can optimize the maximum link utilization, the cost of the multicast tree, the selection of the long-life path, the average delay and the maximum end-to-end delay. Experimental result shows that the approach is efficient, has promising performance in multicast traffic engineering and for evaluating the route stability in dynamic mobile networks.     

一种双种群进化集成QoS组播路由算法

设计了一种IP/DWDM光Internet中的非NP类QoS组播路由算法,采用树形编码方式,基于双种群进化,寻找一棵带宽、延迟、延迟抖动与出错率受限的费用优化组播路由树,集成解决路由与波长分配问题.仿真结果表明,该算法是可行和有效的,不仅能够满足QoS约束,而且性能优于基于经典遗传算法设计的QoS组播路由算法,克服了算法易早熟、收敛慢等缺点,有效地解决了IP/DWDM光Internet中的QoS组播路由问题.     

延时受限的覆盖多播路由协议及优化策略

研究了有度和延时约束的覆盖多播路由问题,提出了一个新的覆盖多播路由协议--度、延时约束树协议(DDCTP).该协议采用分布式和树优先的策略,使多播组成员之间能自组织地构建一棵基于源的覆盖多播树.DDCTP遵循协议机制和优化策略相分离的设计原则,可独立地采用不同的优化策略而无需修改协议框架.在此基础上,提出并比较了多种优化策略.仿真实验表明,综合考虑空闲度、延时距离和树上延时的优化策略能获得最高的节点接纳率,但也使多播树占用较多的网络资源.实际应用可根据具体情况,选择不同的优化策略,在节点接纳率和网络资源占用量之间进行折衷.     

下一代互联网中的智能QoS组播路由算法

设计了一种下一代互联网中的智能QoS组播路由算法,给定一个QoS组播请求和柔性QoS需求,包括带宽需求、组播端到端延迟区间,延迟抖动区间和出错率区间,寻找一棵QoS组播路由树.提出一种基于演化算法和单纯形算法的混合算法来构造满足上述需求且费用近优QoS柔性组播路由树,兼顾网络负载均衡.仿真结果表明,该算法是可行和有效的,明显优于基于传统遗传算法的QoS组播路由算法.     

基于最小生成树的时延约束多播路由算法

多播路由已有广泛的应用,但满足时延约束而代价最小的多播路由算法复杂性很高．提出一种快速有效的基于最小生成树满足端到端时延限制的多播路由算法SsTBMR．STBMR试图建立原图的满足时延约束的最小生成树,如果这样的最小生成树不存在,则用已找到的树与时延最小路径一起组成满足时延约束的多播树此算法简单易实现,时间复杂度为O(n2),与Kpp算法的时间复杂度O(△n3)相比,具有更大的应用价值．当然,这是以多播树的费用增大为代价的．实验模拟表明STBMR算法构造的多播树费用比KPP算法构造的约大4%,但STBMR算法执行所耗CPU时间比KPP算法约少54％．     

WDM网络中基于改进蚁群算法的受限组播路由算法

针对波分复用(WDM)光网络中动态选路和波长分配(RWA)问题,提出了一种基于改进蚁群算法的分布式动态RWA方法.在蚂蚁选路的概率中加入成本因素,并且只增加优秀路径上的信息素,从而对现有蚁群算法进行了改进,加快了其收敛速度.作者将改进的蚁群优化算法与分层图相结合,提出了一种构造时延受限的最小代价组播树的并行算法.仿真结果表明,与现有最短路经相比,该算法有效降低光路阻塞率,促进波长资源的合理分配,同时分布式的计算方法也降低了现代频繁变化的大型光网络的通信开销.     

一种新的自适应覆盖多播路由协议

对有度和延时约束的覆盖多播路由问题展开研究,提出了一种新的自适应覆盖多播路由协议--AOMRP.该协议采用分布式策略,在构建多播树时针对可能出现的情况自适应地采用2种不同的启发式局部优化算法:当多播树局部存在可能父节点时,通过调节某一启发因子,新节点可以在最小延时优先策略和减少局部端系统资源耗费策略之间进行折衷并执行加入动作;当多播树局部不存在可能父节点时,通过调节另一启发因子,新节点可以选择某一分支继续向树的叶节点方向作探测.仿真实验结果表明,通过选择适当的启发参数,AOMRP能够获得较低的节点拒绝率.     

带时延约束的动态多播路由算法

考虑多媒体业务端到端的时延要求，需建立有时延约束的Steiner树，提出一种分布式的带时延约束的动态多播路由算法。通过仿真实验验证了算法具有很好的性能和扩展性，优于巳有的几种算法，且能适应多播成员的动态变化。     

无线传感器网络低时延能量均衡安全路由

提出了一种能量均衡的安全路由机制(LDEESR),适用于周期性数据收集的传感器网络.LDEESR 采用一种动态路由选择算法,该算法基于节点权值和高度值建立起一棵动态汇聚树,并利用类似于令牌传递的方式来选取树根,同时还用对称和非对称加密机制来保障路由的安全.在这种机制下,LDEESR 能够以很低的开销组织网络中所有的节点,健壮网络拓扑,防范多种攻击.通过与基于群体的传感网络以及混合式高能效分布式聚类协议的仿真比较表明,LDEESR 可降低和均衡所有节点的能耗,减小汇聚时延,延长网络的生命期.     

面向应用的复制服务器动态组播选路算法

在组播选路树的代价函数中计入组播成员加入/离开组播连接的概率,使得移动成员尽可能成为组播选路树的叶节点,并根据代价函数动态选择最小代价树,仿真结果表明,该算法将能保证网络资源得以有效利用。