Internet中QoS多播路由技術研究.pdf

1、QoS多播路由技術是在Internet中應用多媒體業(yè)務的關鍵性技術，目前，QoS多播路由領域中還存在著許多期待解決的問題。本文針對該領域中的多QoS約束、非精確網(wǎng)絡狀態(tài)、ACO的應用、路由的擴展性等問題，圍繞著NP-完全問題的求解以及狀態(tài)信息的非精確性這兩個主題進行了深入地研究。本學位論文所作的工作如下： 1)首先，需要一個專門的網(wǎng)絡仿真平臺來分析和驗證本文所提出的協(xié)議或算法，但現(xiàn)有的網(wǎng)絡仿真軟件卻不能滿足我們對網(wǎng)絡動態(tài)和QoS

2、路由進行模擬的要求。為此，本文對NS2的狀態(tài)更新模型作了修改，采用了帶三個更新元素的混合更新模型，并加入了新的流量發(fā)生器，同時對其鏈路對象進行擴展，使之具有檢測和控制QoS的功能。最終設計出一套基于NS2、能對網(wǎng)絡動態(tài)和非精確狀態(tài)信息進行有效模擬且支持QoS路由的網(wǎng)絡仿真軟件-DRS，并附帶一套拓撲仿真軟件—Top-Builder。該拓撲仿真軟件整合了現(xiàn)有拓撲仿真器各自的優(yōu)點，它不僅能精確地描述Internet的拓撲結(jié)構(gòu)，還能構(gòu)造實驗性

3、的網(wǎng)絡拓撲，同時具有良好可擴展性。 2)現(xiàn)有的QoS多播路由算法都沒有考慮到狀態(tài)信息的非精確性對其路由性能的影響。通過概率分布假設，本文提出了一種描述非精確狀態(tài)信息的新模型，并在此基礎上提出了一種分布式、多QoS約束的多播路由算法—QMRI。在QMRI中，我們采用了基于交通燈的分布式計算方式來化解多QoS約束的NP-完全問題。實驗結(jié)果表明，QMRI不僅能夠適應狀態(tài)信息的非精確性，而且具有較高的呼叫成功率和適度的消息負載。

4、 3)在目前所有應用ACO的QoS多播路由算法中，狀態(tài)信息的不及時性和非精確性對螞蟻選路過程的影響都沒有被考慮到。為此，本文設計出了一種考慮了狀態(tài)信息的非精確性、有帶寬和延遲保證、基于螞蟻代理的多播路由算法—QMRA。在QMRA中，螞蟻使用鏈路滿足QoS約束的概率以及它所經(jīng)過路徑的代價，而不是它的旅行時間或年齡來決定信息素的鋪設。仿真結(jié)果顯示了QMRA在狀態(tài)信息不精確的情況下，具有較低的路由阻塞率和數(shù)據(jù)包的平均延遲，并且能夠快速收斂。

5、 4)QoS參數(shù)的數(shù)量和特征是影響拓撲聚集策略和層次路由算法的決定性因素，然而，現(xiàn)有的QoS層次多播路由算法都只考慮了一個QoS約束的情況。本文使用帶拉伸系數(shù)的最好點法來表征多個QoS參數(shù)，并結(jié)合MST算法和Star算法設計出一種混合TA算法。然后，以此為基礎，提出了一種帶多個QoS約束并易于實施安全性策略的層次多播路由算法—HMRAMQ。理論分析與仿真實驗證明了HMRAMQ的正確性和有效性。 總之，以上研究成果與創(chuàng)新內(nèi)容