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基于引力约束的复杂网络拥塞问题研究

刘刚 李永树

基于引力约束的复杂网络拥塞问题研究

刘刚, 李永树
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  • 如何在保证网络传输效率的同时提高网络的吞吐量是目前研究的主要问题. 通过研究节点对数据包传递过程的引力作用,提出了一种具有引力约束的路由算法. 为检验算法的有效性,通过引入一个状态参数H, 利用由稳态到拥塞状态的指标流量相变值来度量网络的吞吐量, 同时利用数据包的最大传输时间〈Tmax〉与平均传输时间〈Tavg〉来分析网络的传输效率. 针对算法在不同引力约束条件下的路由情况进行了仿真.仿真结果表明, 若数据传递过程只考虑路径长度最短,则会导致网络吞吐量较低且流量分布极不均匀; 若只顾及等待时间最短,会导致传输路径过度迂回且大部分节点都会陷入拥塞状态; 同时考虑路径长度和等待时间的引力作用并选取适当引力的节点进行传递, 可以显著提高网络吞吐量并缓解网络的拥塞程度.
    • 基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20100184110019)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-05
  • 修回日期:  2012-05-28
  • 刊出日期:  2012-05-05

基于引力约束的复杂网络拥塞问题研究

  • 1. 西南交通大学地球科学与环境工程学院, 成都 610031
    基金项目: 

    高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20100184110019)资助的课题.

摘要: 如何在保证网络传输效率的同时提高网络的吞吐量是目前研究的主要问题. 通过研究节点对数据包传递过程的引力作用,提出了一种具有引力约束的路由算法. 为检验算法的有效性,通过引入一个状态参数H, 利用由稳态到拥塞状态的指标流量相变值来度量网络的吞吐量, 同时利用数据包的最大传输时间〈Tmax〉与平均传输时间〈Tavg〉来分析网络的传输效率. 针对算法在不同引力约束条件下的路由情况进行了仿真.仿真结果表明, 若数据传递过程只考虑路径长度最短,则会导致网络吞吐量较低且流量分布极不均匀; 若只顾及等待时间最短,会导致传输路径过度迂回且大部分节点都会陷入拥塞状态; 同时考虑路径长度和等待时间的引力作用并选取适当引力的节点进行传递, 可以显著提高网络吞吐量并缓解网络的拥塞程度.

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