一种新的交叉立方体最短路径路由算法

Efe提出的交叉立方体(crossed cube)是超立方体(hypercube)的一种变型.交叉立方体的某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.Efe提出了时间复杂度为O(n2)的交叉立方体最短路径路由算法.Chang等人扩展了Efe的算法,时间复杂度为O(n),它在路由的每一步有更多条边作为最短路径可供寻路选择.但这些边并没有包含全部可进行最短路径路由的边.文中给出了结点各边可进行最短路径路由的充要条件,并在此基础上提出了一种时间复杂度为O(n2)的交叉立方体最短路径路由算法,它在路由的每一步都将所有的最短路径边作为候选边.理论分析和实例表明它可输出任意一条最短路径.     

一种基于移动IPv6路由寻址的最短路径优化算法

移动IPv6的路由寻址是一个最短路径优化问题,最著名的两种最短路径算法是迪杰斯特拉(Dijkstra)算法和弗洛伊德(Floyd)算法,这两种算法的时间复杂度都是O(n3).本文通过对这两种经典算法的研究与分析,提出一种求最短路径的优化算法.该算法的时间复杂度是O(e*n),在连通图中,该算法能够比Floyd算法少近50%的迭代次数,在非连通图中e<相似文献   

交换超立方网中的最短路径路由算法

针对交换超立方网络的最短路由问题,提出一个交换超立方网中的最短路径路由算法.利用图论的方法,通过引进子网的概念,研究交换超立方网的拓扑性质,给出节点各边可进行最短路径路由的充要条件,得到其时间复杂度为O(s+t)2).理论分析和仿真结果表明,该算法可输出交换超立方网中任意两节点间的一条最短路径.     

低代价最短路径树快速算法的时间复杂度研究

低代价最短路径树是一种广泛使用的多播树,它能够在保证传送时延最小的同时尽量降低带宽消耗.快速低代价最短路径树算法FLSPT是在DDSP算法的基础上,通过改进节点的搜索过程,该算法构造的最短路径树与DDSP算法构造的树具有相同的性能,但其时间复杂度低于DDSP,其时间复杂度为O(nlog n e).FLSPT是利用Fibonacci堆来选择图中未计算点的最小值来计算时间复杂度的.通过对FLSPT的程序和Fibonacci堆的分析发现,用O(log(n!) e)来表示FLSPT算法的时间复杂度比文献[6]中分析的O(nlog(n) e)更能体现FLSPT算法高效率.     

交叉立方体网络的无死锁虫洞路由算法

Efe提出的交叉立方体(crossed cube)是超立方体(hypercube)的一种变型.交叉立方体的某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.首先证明n(n≥3)维交叉立方体网络不存在无死锁的最短路径路由算法,然后利用虚通道技术将一条物理通道分成三条逻辑通道,并在此基础上提出一种基于虫洞路由的最短路径路由算法,其时间复杂度为O(n).理论证明了算法是无死锁的.     

一种高效的最短路径完全动态更新算法

在通信网络中,节点间最短路径的计算是链路状态路由协议计算路由的基础。通过对现有动态最短路径算法的深入研究,提出了一种处理网络拓扑变化的完全动态最短路径算法DSPT-ID。该算法利用已有SPT的信息,建立一个最短路径树的更新队列,当网络拓扑发生变化时,算法针对边的权值增大和减小,分别进行更新,并将更新节点局限在受拓扑变化影响的节点中,从而达到SPT的增量更新。算法复杂度分析和仿真结果显示,DSPT-ID算法具有更少的节点更新次数和更高的时间效率。     

Dijkstra算法在停车诱导系统中的应用

路径诱导是停车诱导系统中需要解决的关键问题,而路径诱导的本质就是求最短路径,Dijkstra算法可以很好地求解最短路径.传统Dijkstra算法采用邻接矩阵作为存储结构,算法的时间复杂度为O（n2）,存在搜索速度慢和浪费空间的缺点.为此,对传统Dijkstra算法进行了改进,采用邻接多重表作为存储结构,采用堆排序法的思想来寻找权值最小的顶点,算法的时间复杂度为O（nlog2n）.用改进后的算法在实际地图中进行仿真实验,结果表明,改进后的算法能更快、更有效率地找到两点间的最短路径.     

基于首选路由的AS 重要性评估方法

准确评估节点的重要性,是增强网络生存性的基础.由于域间路由系统路由策略的复杂性,已有的面向静态拓扑的节点重要性评估方法不能真实反映各个自治系统(autonomous systems,简称AS)在路由中的重要性.首次从动态路由的角度基于AS之间的最优路径从路由上评估各个AS的重要性,经过AS的最优路径数量越多,它就越重要.提出了基于首选路由的AS重要性评估方法,其时间复杂性为O(l×nm),它与面向静态拓扑的评估方法中最好的时间复杂性相同,并且能够更准确地描述节点的实际重要性.通过真实路由数据进行实验,与两种典型的面向静态拓扑的基于顶点度、强度中心性的评估方法对比,其结果表明,基于首选路由的评估方法可以有效发现AS网络中连接较少但很重要的节点,并且评估的重要性与实际的重要性更吻合.     

网络最短路径的动态算法

在通信网络中,两个节点间最短路径的计算是大多数路由算法的基础,对整个网络的性能有重要的影响。该文针对动态变化的网络环境,提出了一种快速的动态最短路径树算法(DMDT),并给出了算法的实现步骤。随机网络模型的仿真结果表明:DMDT算法生成的最短路径树与Dijstra算法基本一致,计算的时间复杂度较Dijstra算法有很大降低。为动态最短路径树的计算提供了一种新的选择。     

基于背离路径的Kth最短路径实用搜索算法

基于背离路径的概念,设计Kth最短路径实用搜索算法.通过对第K-1最短路径求背离路径,求得第K最短路径.算法时间复杂度限制在O(e×n2),其中e为图的总边数,n为图的顶点数.在实时应用中,文中的算法有很好的应用前景.该算法已经成功应用到一个传输网络规划系统的动态RWA问题中.     

基于节点多样性的域内路由保护算法

已有的路由保护方案都没有考虑网络中节点的重要程度,然而在实际网络中不同节点在网络中的重要程度是不相同的。针对该问题,提出一种基于节点多样性的域内路由保护算法（intra-domain routing protection algorithm based on node diversity,RPBND）。计算节点构造以目的为根的最短路径树（shortest path tree,SPT）,从而保证RPBND算法和目前互联网部署的路由算法的兼容性;在该最短路径树的基础上构造特定结构的有向无环图（directed acyclic graph,DAG）,从而最大化路由可用性。实验结果表明,RPBND极大地提高了路由可用性,降低了故障造成的网络中断时间,为ISP部署域内路由保护方案提供了充分的依据。     

基于Cayley图的三维六度环面网络研究

提出了一种三维六度环面Cayley图网络模型.针对该网络模型,给出了一种简单的三维节点编址方案,并利用该编址方案得到了任意两个节点间的最短距离公式;开发了一种简单的分布式最优路由算法,该算法可以运行于网络中的任意节点,可以建立任意两点之间的最短路由路径;基于陪集图(coset graph)理论,给出了一种新型的广播通信算法,并对该算法的效率进行了分析;给出了三维六度环绕网络模型直径的界限值.     

A new parallel and distributed shortest path algorithm forhierarchically clustered data networks

This paper presents new efficient shortest path algorithms to solve single origin shortest path problems (SOSP problems) and multiple origins shortest path problems (MOSP problems) for hierarchically clustered data networks. To solve an SOSP problem for a network with n nodes, the distributed version of our algorithm reaches the time complexity of O(log(n)), which is less than the time complexity of O(log ² (n)) achieved by the best existing algorithm. To solve an MOSP problem, our algorithm minimizes the needed computation resources, including computation processors and communication links for the computation of each shortest path so that we can achieve massive parallelization. The time complexity of our algorithm for an MOSP problem is O(m log(n)), which is much less than the time complexity of O(M log² (0)) of the best previous algorithm. Here, M is the number of the shortest paths to be computed and m is a positive number related to the network topology and the distribution of the nodes incurring communications, m is usually much smaller than M. Our experiment shows that m is almost a constant when the network size increases. Accordingly, our algorithm is significantly faster than the best previous algorithms to solve MOSP problems for large data networks     

云环境下利用用户到数据中心建模的高效节能路由算法

针对云计算用户、服务、供应商和数据中心的密度不断增长导致传输数据、网络流量和基础设施的大量能耗问题,提出针对云数据的高效节能路由算法。其目的是在用户和数据中心之间定位出最低能量消耗路线,同时确保用户需求。首先,对用户到数据中心的连通性进行建模,分析了网络拓扑结构;然后为了用户意图最简化和能量最小化,通过遍历节点最小数的基线最短路径算法进行评估,将用户任务通过最节能路径发送到数据中心,从而最小化能量损耗和服务响应时间(SRT)。实验的网络拓扑结构使用互联网服务提供商(ISP)的分支设计。实验结果表明提出的算法具有更短的路由路径长度和更低的路由能耗。此外,最短路径方法只有在成功发送或接收之后才能确定最节能的路由。     

一种基于快速重路由的域内节能路由算法

降低互联网的能耗成为亟待解决的一个科学问题,已有的路由节能方案存在会不同程度地降低网络性能,如网络拥塞、路由振荡、路由可用性和流量分布不均匀等问题,以及需要网络的实时流量信息,从而导致算法复杂度较高的问题。设计一种基于快速重路由的绿色节能方案EEIPFRR,兼顾节能、网络性能和算法复杂度。实验结果表明,与DLF算法比较,EEIPFRR算法不仅可以降低网络能耗,并且具有较小的路径拉伸度、较低的算法复杂度和较小的最大链路利用率。     

一种SRIO网络负载均衡最短路径路由算法

在串行RapidIO传输过程中,路由选路算法是影响传输性能的重要因素之一。针对串行高速输入-输出(SRIO)网络深度优先搜索分配路径非最优问题,提出一种负载均衡最短路径路由算法。通过广度优先搜索对SRIO网络中的节点进行枚举并建立网络拓扑信息,以路由跳数定义路由的成本,根据改进Floyd-WarShall算法计算并保存交换节点间的K最短路径。给出预期负载的概念和链路上的路由路径数量来定义链路的负载,采用负载均衡算法从K最短路径中进行选路,建立SRIO网络最短路径约束的负载均衡路由。实验结果表明,与深度遍历路由算法、最小跳数算法相比,该算法在网络传输平均跳数、链路平均负载和链路负载均衡方面有更好的表现,能够有效提升SRIO路由网络的稳定性。     

A shortest path routing algorithm for incomplete WK-recursivenetworks

The WK-recursive networks own two structural advantages: expansibility and equal degree. A network is expansible if no changes to node configuration and link connection are necessary when it is expanded, and of equal degree if its nodes have the same degree no matter what the size is. However, the number of nodes contained in a WK-recursive network is restricted to d^t, where d>1 is the size of the basic building block and t⩾1 is the level of expansion. The incomplete WK-recursive networks, which were proposed to relieve this restriction, are allowed to contain an arbitrary number of basic building blocks, while presenting the advantages of the WK-recursive networks. Designing shortest-path routing algorithms for incomplete networks is in general more difficult than for complete networks. The reason is that most incomplete networks lack a unified representation. One of the contributions of this paper is to demonstrate a useful representation, i.e., the multistage graph representation, for the incomplete WK-recursive networks. On the basis of it, a shortest-path routing algorithm is then proposed. With O(d·t) time preprocessing, this algorithm takes O(t) time for each intermediate node to determine the next node along the shortest path     

基于PSO和共轭梯度法的MIP路由优化方案

针对移动IP网络中三角路由算法效率不高,导致移动网络性能难以达到最优的问题,提出了一种基于PSO和共轭梯度法的移动IP路由优化方案。首先利用粒子来取代网络节点中的路由选择表,将IP网络和粒子群算法联系起来,研究将粒子群算法用于求解移动IP路由选择当中的最短路径,针对粒子群算法早熟收敛和局部搜索能力不足的缺陷,引入局部搜索能力强的共轭梯度算法对其进行优化,从而有效提高找出移动IP最短路由的速度;仿真结果表明了该算法的有效性。