多粒度传送网节能路由算法的设计与仿真实现

【摘要】：随着全球能源的日益短缺和温室效应的不断加剧,国际社会对节能的要求已经深入到人们生活的各个领域。近年来,由于网络技术不断进步,各类应用需求迅速增长,网络设备的规模和复杂度也在相应提高,同时网络设备需要提供不问断的服务,能量消耗过度的问题随之产生,网络的节能问题逐渐成为国内外关注的焦点。此外,光通信技术的日趋成熟促使当前主干网向多粒度传送网方向发展,因此研究多粒度传送网的节能问题是降低网络能量消耗的一种有效途径。 考虑到现有节能算法的局限性,本文设计了一种多粒度传送网的节能路由算法。首先通过设计合理的节点结构和链路结构构建网络模型,联合考虑IP层和光传送层的节能。其次基于网络模型设计高效的辅助图结构,一体化IP层和光传送层的联合路由。最后,根据不同的业务通信方式,分别设计单播和组播节能路由算法。对于单播节能路由算法,考虑到网络业务量矩阵的不确定性,分别设计确定业务量矩阵和不确定业务量矩阵的节能路由算法,采用基于生物地理学的智能优化算法实现确定业务量矩阵的节能路由,采用基于智能水流的双群体差分进化算法实现不确定业务量矩阵的节能路由。对于组播节能路由算法,根据不同应用场景,分别设计一对多组播和多对多组播的节能路由算法,采用智能单粒子优化算法实现一对多组播的节能路由,采用基于分布估计的启发式算法实现多对多组播节能路由。 对所设计的节能路由算法进行了仿真实现,并基于不同规模的网络拓扑对节能路由算法进行了性能评价。从分析结果得出本文设计的四种面向不同业务类型的节能路由算法均能够在满足服务质量需求的基础上生成解,并且能够有效地降低网络能量消耗。 【关键词】：多粒度 节能路由 辅助图 单播 组播 优化算法
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 课题背景和意义11-13
• 1.1.1 多粒度传送网的提出11
• 1.1.2 多粒度传送网面临的节能问题11-12
• 1.1.3 节能路由算法研究现状12-13
• 1.1.4 多粒度传送网节能路由算法的提出13
• 1.2 课题主要研究内容13-14
• 1.3 课题来源14
• 1.4 论文组织结构14-15
• 第2章 相关理论基础15-23
• 2.1 多粒度传送网15-19
• 2.1.1 耗能器件15-17
• 2.1.2 关键技术17-19
• 2.2 智能优化算法19-21
• 2.2.1 基于生物地理学的智能优化算法19-20
• 2.2.2 基于智能水流的双群体差分进化算法20
• 2.2.3 智能单粒子优化算法20-21
• 2.3 启发式算法21
• 2.4 本章小结21-23
• 第3章 多粒度传送网节能路由算法设计23-59
• 3.1 网络模型23-25
• 3.1.1 节点结构23-25
• 3.1.2 链路结构25
• 3.2 业务刻画25-28
• 3.2.1 单播业务26-27
• 3.2.2 组播业务27-28
• 3.3 数学模型28-39
• 3.3.1 节点参数28-29
• 3.3.2 链路参数29-31
• 3.3.3 标识符定义31
• 3.3.4 业务请求参数31-34
• 3.3.5 用户满意度34-37
• 3.3.6 约束条件37-38
• 3.3.7 优化目标38-39
• 3.4 辅助图构建39-43
• 3.4.1 辅助图结构39-42
• 3.4.2 辅助图构建42-43
• 3.5 多粒度传送网单播节能路由算法设计43-52
• 3.5.1 确定业务量矩阵的单播节能路由算法43-47
• 3.5.1.1 设计思想43-44
• 3.5.1.2 解的表达44
• 3.5.1.3 适宜度函数44-45
• 3.5.1.4 运算规则45-46
• 3.5.1.5 算法流程46-47
• 3.5.2 不确定业务量矩阵的单播节能路由算法47-52
• 3.5.2.1 设计思想47-48
• 3.5.2.2 解的表达48
• 3.5.2.3 适宜度函数48-49
• 3.5.2.4 运算规则49-50
• 3.5.2.5 算法流程50-52
• 3.6 多粒度传送网组播节能路由算法设计52-58
• 3.6.1 一对多组播节能路由算法52-55
• 3.6.1.1 设计思想52
• 3.6.1.2 解的表达52
• 3.6.1.3 适宜度函数52-53
• 3.6.1.4 运算规则53
• 3.6.1.5 算法流程53-55
• 3.6.2 多对多组播节能路由算法55-58
• 3.6.2.1 设计思想55
• 3.6.2.2 解的表达55
• 3.6.2.3 概率模型55-57
• 3.6.2.4 算法流程57-58
• 3.7 本章小结58-59
• 第4章 多粒度传送网节能路由算法仿真实现与性能评价59-93
• 4.1 多粒度传送网节能路由算法的仿真实现59-65
• 4.1.1 确定业务量矩阵的单播节能路由算法的仿真实现61-62
• 4.1.2 不确定业务量矩阵的单播节能路由算法的仿真实现62-63
• 4.1.3 一对多组播节能路由算法的仿真实现63-64
• 4.1.4 多对多组播节能路由算法的仿真实现64-65
• 4.2 多粒度传送网节能路由算法的性能评价65-91
• 4.2.1 拓扑用例65-66
• 4.2.2 确定业务量矩阵的单播节能路由算法的性能评价66-72
• 4.2.3 不确定业务量矩阵的单播节能路由算法的性能评价72-79
• 4.2.4 一对多组播节能路由算法的性能评价79-86
• 4.2.5 多对多组播节能路由算法的性能评价86-91
• 4.3 本章小结91-93
• 第5章 结束语93-95
• 参考文献95-99
• 致谢99

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

光网络中的波带交换技术    周瑜莉,曾庆济,张治中

组播技术及其在光层的实现    谢胡;范戈;许毅;

生物地理学优化算法综述    王存睿;王楠楠;段晓东;张庆灵;

用于约束多目标优化问题的双群体差分进化算法    孟红云;张小华;刘三阳;

智能单粒子优化算法    纪震;周家锐;廖惠连;吴青华;

绿色网络和绿色评价:节能机制、模型和评价    林闯;田源;姚敏;

分布估计算法综述    周树德;孙增圻;

智能算法综述    侯金宝;

一种融合分布估计的离散粒子群优化算法的配电网重构    李琴;杨栩沣;

基于分布估计算法和遗传算法融合的神经网络故障诊断模型研究    张智晟;时翔;林涛;孙雅明;

分布估计算法在巡航导弹航迹规划中的应用    吴红;王维平;王磊;杨峰;

基于智能单粒子算法的含光伏电站配电网的无功优化    郭康;徐玉琴;张丽;岳建房;

优化动态递归小波神经网络短期负荷预测模型    张智晟;段晓燕;李伟婕;龚文杰;孙雅明;

基于分布估计算法的朴素贝叶斯分类问题研究    杨霞;董红斌;张海玉;

绿色网络的实例——可重构柔性网络    袁博;汪斌强;张博;

一种新型生物地理学智能优化算法及其比较研究    纪洁;顾伟;张松勇;

基于序贯重点采样粒子滤波的分布估计算法    张建华;曾建潮;

基于Gabor小波与Memetic算法的人脸识别方法    周家锐;纪震;沈琳琳;朱泽轩;陈思平;

空间机器人运动规划的分布估计算法(EDA)实现    夏长俊;王瑞奇;顾文锦;

疏散过程中的路径规划与多出口选择    彭华;李引擎;孙旋;张靖岩;

基于分布估计算法的三维模型匹配    陈莹;纪志成;化春键;

基于分布估计算法的FSM低功耗状态编码    曹源;梁华国;黄正峰;

绿色网络的实例——可重构柔性网络    袁博;汪斌强;张博;

多级覆盖设施选址问题建模及求解方法研究    王文峰;郭波;刘新亮;

基于智能单粒子算法的地铁隧道工后长期沉降预测    魏新江;葛国宝;丁智;蒋吉清;

基于EDA的网络化控制系统抖动优化调度算法    严翔;李洪波;王立德;申萍;

基于分布估计算法的柔性机械手滑模控制器设计与优化    张宇;张林;许斌;

背包问题的分布估计算法    高尚;

分布估计学习算法研究    樊建聪

潜艇装备作战使用性能双域稳健优化方法研究    许永平

多目标投资组合问题优化模型与多目标策略研究    尚兆霞

适用于连续域多变量耦合问题的分布估计算法研究    张建华

多目标拟态物理学优化算法及其应用研究    王艳

基于copula理论的分布估计算法研究    王丽芳

分布估计算法及其在生产调度问题中的应用研究    何小娟

具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略    陈益

求解两类优化问题的混合进化算法及其应用    龙文

粒子群算法研究及应用    秦全德

基于GA的水下机器人多目标路径规划研究    苗玉洁

贝叶斯优化算法的研究及其在图像分割中的应用    彭伟

认知无线电中的动态频谱分配问题研究    张云

多目标粒子群优化算法及其应用    裴胜玉

改进的AEA算法及其在过程建模中的应用    李飞

混合智能算法在梯级水库中长期优化调度中的应用    李庚

光网络波带交换技术研究    吴承超

光网络业务疏导算法的研究    许齐钦

面向目标获取的空间机器人模糊控制的研究及实现    李永明

考虑解编顺序的编组站阶段计划配流问题研究    王烁

基于违约解转化法的遗传算法及其性能分析    高玉根;程峰;王灿;王国彪;

计算机网络服务质量优化方法研究综述    林闯;李寅;万剑雄;

一种基于粒子群算法求解约束优化问题的混合算法    李炳宇,萧蕴诗,吴启迪

多目标优化问题的蚁群算法研究    张勇德,黄莎白

处理带约束的多目标优化进化算法    王跃宣,刘连臣,牟盛静,吴澄

高性能路由器节能技术研究    唐广飞

Internet QoS路由与业务工程    荆瑞泉

贝尔实验室设计出分布式路由结构    

NGN中路由配置方案的比较    刘韶桦;谢袆;

基于分段的分布式路由结构    王银燕;余镇危;潘耘;曹怀虎;

设计安全路由的3项基本要素    刘佳;

投资保护──今天和明天的解决方案    

宽带IP城域网的路由设计与实现    张泉方

基于BGP的多防火墙并行路由结构设计    严伟荣,蔡士杰

多点通信的路由问题    刘越;张宝贤;张俊温;陈常嘉;

MPLS─—IP与ATM技术的融合点    冯春燕

一种主动式的交换路由结构    张志群;孔令山;丁炜;

市场聚焦“多层”与“智能”    

解构CN2三大焦点    

以集群方式扩展核心路由容量    张琦

基于无线Mesh网的B.A.T.M.A.N.路由协议的研究与优化    高健

基于对等网络的有效路由研究    胡勇

基于链路代价的MANET路由仿真研究    武健

面向路由结构的网络特征分析技术研究与实现    李敏

多粒度传送网节能路由算法的设计与仿真实现    张冬

无线传感网络分簇路由的研究    熊飞

低速无线网络中的路由优化及其可信性研究    赵勇

基于click系统的应急通信数据分发平台的研究与实现    石凯