一种改进的Steiner树启发式算法

最小Steiner树问题是NP完全问题,关于Steiner问题的启发式算法的研究具有重要理论和实际意义。本文在 MPH算法的基础上,对于经过某些关键节点的短路径优先考虑,提出了KBMPH算法,从而实现更多链路的共享。在随机网络上的仿真结果表明,极大多数情况下,在准Steiner树的网络费用上KBMPH算法优于MPH算法,KBMPH算法的复杂度为)(3nO。

基于共享边的时延约束组播路由算法

为了优化在时延约束下的组播树代价,降低算法计算复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题。分析了最短路径启发式(MPH)算法的执行过程,以此为基础提出一个基于共享边的时延约束组播路由算法ESAMPH。该算法在构建组播路由树时能够优先采用包含有较多的最短路径经过的节点,这样后面的组播成员节点到树上的最短路径也有可能经过这些节点,由此实现边的共享,降低了组播树的代价。仿真结果表明,ESAMPH算法在代价、延迟和计算时间之间能获得较好的平衡,综合性能较好。

基于加权节点的Steiner树启发式算法

Steiner最小树问题是一个NP完全问题,被广泛应用在通信网络中点到多点的路由选择。为了实现更多链路的共享,减少所求Steiner树的费用,提出了一种基于加权节点求解Steiner树的启发式(NWMPH)算法。该算法构造了非正则点的权值公式,给每一个非正则点赋权值,根据权值对链路的费用进行修正,通过修正费用最短路径依次把所有的正则点连接起来,得到包含所有正则点的最小树。对STEINLIB标准数据集中的部分数据进行计算,结果表明:NWMPH算法与MPH算法所用时间基本相同,得到的Steiner树费用优于MPH算法;NWMPH算法比KBMPH算法所用时间少,得到的Steiner树费用绝大多数优于KBMPH算法。

时延受限组播路由的最短路径加速算法求解

分析了时延受限的Steiner树问题,总结了在构建组播树过程中的代价和计算复杂度变化规律,并根据实际网络环境,从优化最短路径出发,提出了一种基于优化最短路径的时延受限组播路由算法AOSPMPH。该算法以MPH算法为基础,利用Floyd最短路径优化算法求出节点对之间的最短路径,选择满足时延要求的最小代价路径加入组播树,进而产生一棵满足时延约束的最小代价组播树。仿真结果表明,AOSPMPH不但能正确地构造时延约束组播树,而且其代价和计算复杂度与其他同类算法相比得到了优化。

基于改进Steiner树的CRN双信道连通拓扑控制

当认知无线电网络中的主用户活动时,网络连通性较差。针对该问题,结合功率控制和信道分配技术,提出使用最小数目信道构造双信道连通无冲突拓扑的方案。生成基本拓扑,使用图着色理论为每个次级用户分配信道。在此基础上,考虑到删除节点后局部冲突图可能不连通,利用改进MPH算法给最短路径密集经过的节点分配路径权值。同时为避免删除节点后拓扑被分为两部分,取切割部分点间最短距离的一半位置添加节点,从而实现双信道连通。理论分析和仿真结果表明,在任意主用户引起的单信道中断情况下,该方案能够保持网络连通,同时减少所需信道数和网络花费。

一种蚁群启发式多点路由方法研究

关于多点路由问题可以看作是带权无向路径图中求解最小Steiner树,关于Steiner问题的启发式算法也有很多,关于这方面的研究非常具有实际意义,在通信网络的实际应用中,路由计算等方面有着很重要的作用。基于几种启发式算法的优缺点分析,提出了一种以链路共享为基础,将点的信息素强度和成为Steiner点的概率结合起来,将启发式算法和蚁群算法相结合成多点路由算法SLMPH,从而保证最终获得的最小Steiner树在全局范围内最优。在网络模型上的仿真实验显示,在平均情况下,使用SLMPH算法求得的Steiner树代价要优于其他几种启发式算法。这对实际通信路由计算问题有着很实际的意义。