基于蟻群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題研究

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1、ｆ±學位論文碩ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾Ｂ；：：？：＝＾ｒ＾Ｈ指導教師：李天瑞／那煥來國內圖書分類號：ＴＰ３１１密級：公開國際圖書分類號：００４西南交通大學研究生學位論文基于蟻群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題研究年級２０１３級姓名王詔遠申請學位級別碩±專業(yè)軟件工程指導老１幣李天瑞教授！邢煥來副教授一二零一六年四月十日ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＰＳ１１Ｕ．Ｄ４．Ｃ：００ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓ

2、民ｅｓｅａｒｃｈｏｎＮｅｔｗｏｒｋＣｏｄｉｎ民ｅｓｏｕｒｃｅｇＭｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎＰｒｏｂｌｅｍＢａｓｅｄｏｎＡｎｔＣｏｌｏｎＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｙｐｇＧｒａｄｅ：２０１３Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｏｕａｎＷａｎｙｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＴｉａｎｍｉＬｉａｎｄＡ．Ｐ．ＨｕａｎｌａｉＸｉｎｇｐＡｐｒｉｌ．ｌｌ，２０１６西南交通大學學位論文版權使用授權書

3、本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權西南交通大學可將本論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于１，．保密□在年解密后適用本授權書；２，．不保密囚使用本授權書。＂＂（請在上方框內打Ｖ）學位論文作者簽名：指導老師簽名：日期：２０１６年＾月以日日期：２０１６年Ｉ月日西南交通大學碩±學位論文主要工作（貢獻）聲明本人在學位論文中所做的主要工作或貢獻如下；一本文提出了種新

4、的蟻群優(yōu)化算法來優(yōu)化網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題（ＮＲＣＭ－ＡＣＯ）。—該算法包含了幾個適應問題的特殊機制：（０個多維信息素維護機制，來解決信息——素覆蓋問題（２），３）；個基于問題的啟發(fā)素來增強局部搜索能力；（個基于禁忌一表的路徑構造方法，來得到從源節(jié)點到接收節(jié)點的無公共邊的解集（４）；項信息素—局部更新機制，來指導媽蟻選擇更為合適的路徑（５）個方案重構方法，Ｗ避免早；－，提高算法的搜索能力ＡＣＯ熟收斂。結合這些優(yōu)秀的機制，ＮＣＲＭ算法在構建解的階段能充分結合全局和局部信息，從而構建出全局最優(yōu)解，。仿真實驗表明在不同的基準場景下，我們提出的算法在效果和效率上都優(yōu)

5、于現(xiàn)有的所有算法。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是在導師指導下獨立進行研究工作所得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研巧做出貢獻的個人和集體，均己在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。學位論文作者簽名：＇／曰期；ｗ，、］，叫西南交通大學碩±研究生學位論文第Ｉ巧摘要一隨著網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，多媒體業(yè)務需求量急劇增長，而組播作為種點到多＂點的基礎技術，能夠很好地支撐多媒體業(yè)務，因此受到了廣泛關注。傳統(tǒng)姐播采用存＂－Ｓ－－Ｆｏ儲轉發(fā)（ｔｏｒｅａ

6、ｎｄｒｗａｒｄ）方式進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，無法保證獲得理論上的最大組播速＂＂－－－２０００ｉ率。年網(wǎng)絡編碼被提出，該技術根據(jù)編碼轉發(fā)（ＣｏｄｎｇａｎｄＦｏｒｗａｒｄ）方式轉發(fā)數(shù)據(jù)，彌補了傳統(tǒng)技術的缺陷，使組播可Ｗ更好地支持帶寬需求量不斷增加的多媒體業(yè)務。早期的網(wǎng)絡編碼組播的研究工作中，大部分都假設網(wǎng)絡中所有具有編碼功能的節(jié)點都進行編碼操作，然而編碼操作需要額外的計算和存儲資源，帶來額外的計算消耗和時延。因此網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題被提出，即保證組播最大速率的同時盡可能地減少編碼操作。蟻群優(yōu)化算法己成功地應用于很多組合優(yōu)化問題中，但應用于本問題還未見報道，本文巧研究采用蟻群優(yōu)

7、化算法解決網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題。一－ＡＣＯ）本文提出了種新的蟻群優(yōu)化算法來優(yōu)化網(wǎng)絡編碼資源優(yōu)化問題（ＮＲＣＭ。該算法包含了幾個適應問題的特殊機制一：（１）個多維信息素維護機制，來解決信息——素覆蓋問題；（２）個基于問題的啟發(fā)素，來增強局部搜索能力；（３）個基于禁忌一表的路徑構造方法，來得到從源節(jié)點到接收節(jié)點的無公共邊的解集（４）項信息素；—局部更新機制，來指導媽蟻選擇更