基于隨機行走理論的路由理論與技術研究.pdf

1、復雜網絡理論作為復雜系統(tǒng)與復雜性科學研究的重要分支,其目標在于揭示蘊涵于現(xiàn)實網絡關系中的普遍規(guī)律,并探索其在科學技術領域中的應用?，F(xiàn)實網絡中,WWW網、因特網、城市交通網等大規(guī)模網絡對傳輸性能的要求越來越高,通?？梢酝ㄟ^優(yōu)化網絡拓撲結構和設計優(yōu)化路由策略來提高網絡傳輸性能。本文圍繞“基于隨機行走的路由理論與技術”開展工作,具體研究內容和主要貢獻如下:
　　 首先,本文分析了現(xiàn)實世界復雜網絡的統(tǒng)計學特性、復雜網絡演化模型及動力學機

2、制等方面的研究進展,并介紹了本文所開展的主要研究工作。
　　 其次,本文對復雜網絡進行了概述。其中詳細描述了復雜網絡研究中的重要概念,比如平均路徑長度、聚類系數(shù)、度分布、度的相關性、介數(shù)、信息熵等。研究表明現(xiàn)實世界眾多的網絡并不是規(guī)則網絡或者隨機網絡,它們擁有小世界、無標度等特性,基于這些概念,介紹了ER隨機圖模型、WS小世界模型、BA無標度模型以及無標度模型的擴展模型。
　　 接著,本文介紹了復雜網絡負載傳輸優(yōu)化策略。

3、基于復雜網絡傳輸模型,文章從優(yōu)化網絡路由策略和改進網絡拓撲結構兩方面介紹了優(yōu)化網絡負載傳輸?shù)姆椒?。傳統(tǒng)的最短路徑路由策略在大規(guī)模高流量的異構網絡中顯示出了劣勢,改進的路由策略主要集中在基于網絡全局信息、基于網絡的局部信息以及基于網絡的動態(tài)信息這三個方面。
　　 最后,本文介紹了基于隨機行走的路由策略。首先基于復雜網絡中的隨機行走,本文通過在隨機行走中研究搜索到特定路徑的平均首達時間,提出了最小信息路徑路由策略。接著詳細介紹了泛化

4、最小信息路由策略。該路由利用無標度網絡的異構特性,通過在BA無標度網絡模型中構造了一個基于節(jié)點度對數(shù)的指數(shù)和的代價函數(shù),在節(jié)點處理能力均勻分布和節(jié)點處理能力與度成正比兩種情況下,調節(jié)可變路由參數(shù),最小化構造的代價函數(shù),進而設計出一種基于搜索信息量的無標度網絡路由策略。通過與傳統(tǒng)路由策略比較,實驗證實提出的泛化最小信息路由策略在保證網絡平均路徑長度較少增加的前提下,使網絡的傳輸能力獲得了較大幅度的提升。同時,本文也提出了一種綜合路由策略,