發(fā)布時間：2020-04-01 12:04

【摘要】：當今人們的生產(chǎn)生活與通信網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)等各類基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān),這些網(wǎng)絡(luò)最重要的功能是傳輸,包括數(shù)據(jù)、物資、電能等等。社會已經(jīng)進入一個大數(shù)據(jù)、大流量時代,例如:隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)娛樂項目的日益豐富,上網(wǎng)用戶數(shù)量不斷增多,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長;隨著社會經(jīng)濟水平的普遍提高,道路車輛數(shù)目顯著增加,車流量居高不下。這些變化導(dǎo)致大量傳輸無法及時完成,從而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。網(wǎng)絡(luò)傳輸容量是網(wǎng)絡(luò)在不發(fā)生擁塞的情況下,能夠處理的最大流量,提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量是緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞的必要手段。隨著小世界特性和無標度特性的發(fā)現(xiàn),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究得到了快速發(fā)展,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論成為理解和描述實際網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)和功能的基礎(chǔ)工具。通過分析網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)流的動態(tài)傳輸過程,使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型對其進行建模,提出能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的策略,從而減少擁塞現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前,影響網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的因素主要有三種:網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、路由策略和資源分配。在本文的研究中,假設(shè)網(wǎng)絡(luò)資源無限多且分配均勻,重點從優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和路由策略兩個角度進行分析和研究,提出了兩種有效的策略來提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量。本文的主要工作如下:(1)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),提出一種有效的刪除邊策略。該策略結(jié)合局部中心性和接近中心性兩種中心性度量方法,同時考慮了網(wǎng)絡(luò)的局部信息和全局信息。通過適當刪除網(wǎng)絡(luò)中一定比例負載較高的邊,使得數(shù)據(jù)流繞過中心節(jié)點,選擇其他負載較低的邊進行傳輸,從而使網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流分布趨于均勻,網(wǎng)絡(luò)整體性能得以提高。仿真實驗結(jié)果驗證了該策略提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的效果,在BA無標度網(wǎng)絡(luò)上,采用最短路徑路由策略,將其與現(xiàn)有的三種刪除邊策略進行對比,實驗結(jié)果表明:本文提出的刪除邊策略比其他三種策略提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的效果更好,但是平均最短路徑長度并沒有比其他策略更大。(2)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路由策略,提出一種基于最大介數(shù)的改進路由算法。由于最大介數(shù)與網(wǎng)絡(luò)傳輸容量成反比,最大介數(shù)的最小值即為提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的最優(yōu)值。本文通過改進最優(yōu)路由策略,得到最大介數(shù)的近似最小值。該算法在每次迭代中將介數(shù)值接近最大介數(shù)的節(jié)點權(quán)重增加,使得通過中心節(jié)點的路徑上的節(jié)點權(quán)重之和相對較大,但是數(shù)據(jù)流總是選擇節(jié)點權(quán)重總和最小的路徑進行傳輸,因此,使用該算法會使數(shù)據(jù)流繞開中心節(jié)點,從而降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞。仿真實驗結(jié)果表明:該算法加快了最大介數(shù)的收斂速度,減少了收斂時間,并且不以降低網(wǎng)絡(luò)傳輸容量為代價。
【圖文】：

BA 無標度網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

BA 無標度網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O157.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 郭靜;王東蕊;;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力通信網(wǎng)脆弱性分析[J];電力系統(tǒng)通信;2009年09期

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本文編號：2610431