基于隨機(jī)行走理論的路由理論與技術(shù)研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論作為復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)研究的重要分支,其目標(biāo)在于揭示蘊(yùn)涵于現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中的普遍規(guī)律,并探索其在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用?，F(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中,WWW網(wǎng)、因特網(wǎng)、城市交通網(wǎng)等大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸性能的要求越來越高,通?？梢酝ㄟ^優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)優(yōu)化路由策略來提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。本文圍繞“基于隨機(jī)行走的路由理論與技術(shù)”開展工作,具體研究?jī)?nèi)容和主要貢獻(xiàn)如下:
　　 首先,本文分析了現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特性、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化模型及動(dòng)力學(xué)機(jī)

2、制等方面的研究進(jìn)展,并介紹了本文所開展的主要研究工作。
　　 其次,本文對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了概述。其中詳細(xì)描述了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中的重要概念,比如平均路徑長(zhǎng)度、聚類系數(shù)、度分布、度的相關(guān)性、介數(shù)、信息熵等。研究表明現(xiàn)實(shí)世界眾多的網(wǎng)絡(luò)并不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)或者隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),它們擁有小世界、無標(biāo)度等特性,基于這些概念,介紹了ER隨機(jī)圖模型、WS小世界模型、BA無標(biāo)度模型以及無標(biāo)度模型的擴(kuò)展模型。
　　 接著,本文介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)負(fù)載傳輸優(yōu)化策略。

3、基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸模型,文章從優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由策略和改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩方面介紹了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負(fù)載傳輸?shù)姆椒?。傳統(tǒng)的最短路徑路由策略在大規(guī)模高流量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中顯示出了劣勢(shì),改進(jìn)的路由策略主要集中在基于網(wǎng)絡(luò)全局信息、基于網(wǎng)絡(luò)的局部信息以及基于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)信息這三個(gè)方面。
　　 最后,本文介紹了基于隨機(jī)行走的路由策略。首先基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)行走,本文通過在隨機(jī)行走中研究搜索到特定路徑的平均首達(dá)時(shí)間,提出了最小信息路徑路由策略。接著詳細(xì)介紹了泛化

4、最小信息路由策略。該路由利用無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)特性,通過在BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型中構(gòu)造了一個(gè)基于節(jié)點(diǎn)度對(duì)數(shù)的指數(shù)和的代價(jià)函數(shù),在節(jié)點(diǎn)處理能力均勻分布和節(jié)點(diǎn)處理能力與度成正比兩種情況下,調(diào)節(jié)可變路由參數(shù),最小化構(gòu)造的代價(jià)函數(shù),進(jìn)而設(shè)計(jì)出一種基于搜索信息量的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)路由策略。通過與傳統(tǒng)路由策略比較,實(shí)驗(yàn)證實(shí)提出的泛化最小信息路由策略在保證網(wǎng)絡(luò)平均路徑長(zhǎng)度較少增加的前提下,使網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力獲得了較大幅度的提升。同時(shí),本文也提出了一種綜合路由策略,