基于蟻群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡(luò)編碼資源優(yōu)化問題研究

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1、ｆ±學(xué)位論文碩ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾Ｂ；：：？：＝＾ｒ＾Ｈ指導(dǎo)教師：李天瑞／那煥來國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：ＴＰ３１１密級(jí)：公開國(guó)際圖書分類號(hào)：００４西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文基于蟻群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡(luò)編碼資源優(yōu)化問題研究年級(jí)２０１３級(jí)姓名王詔遠(yuǎn)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩±專業(yè)軟件工程指導(dǎo)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(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書

3、本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１，．保密□在年解密后適用本授權(quán)書；２，．不保密囚使用本授權(quán)書。＂＂（請(qǐng)?jiān)谏戏娇騼?nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：日期：２０１６年＾月以日日期：２０１６年Ｉ月日西南交通大學(xué)碩±學(xué)位論文主要工作（貢獻(xiàn)）聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻(xiàn)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(luò)編碼資源優(yōu)化問題（ＮＲＣＭ－ＡＣＯ）。—該算法包含了幾個(gè)適應(yīng)問題的特殊機(jī)制：（０個(gè)多維信息素維護(hù)機(jī)制，來解決信息——素覆蓋問題（２），３）；個(gè)基于問題的啟發(fā)素來增強(qiáng)局部搜索能力；（個(gè)基于禁忌一表的路徑構(gòu)造方法，來得到從源節(jié)點(diǎn)到接收節(jié)點(diǎn)的無公共邊的解集（４）；項(xiàng)信息素—局部更新機(jī)制，來指導(dǎo)媽蟻選擇更為合適的路徑（５）個(gè)方案重構(gòu)方法，Ｗ避免早；－，提高算法的搜索能力ＡＣＯ熟收斂。結(jié)合這些優(yōu)秀的機(jī)制，ＮＣＲＭ算法在構(gòu)建解的階段能充分結(jié)合全局和局部信息，從而構(gòu)建出全局最優(yōu)解，。仿真實(shí)驗(yàn)表明在不同的基準(zhǔn)場(chǎng)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(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研巧做出貢獻(xiàn)的個(gè)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(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：＇／曰期；ｗ，、］，叫西南交通大學(xué)碩±研究生學(xué)位論文第Ｉ巧摘要一隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，多媒體業(yè)務(wù)需求量急劇增長(zhǎng)，而組播作為種點(diǎn)到多＂點(diǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，能夠很好地支撐多媒體業(yè)務(wù)，因此受到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)姐播采用存＂－Ｓ－－Ｆｏ儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（ｔｏｒｅａ

6、ｎｄｒｗａｒｄ）方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，無法保證獲得理論上的最大組播速＂＂－－－２０００ｉ率。年網(wǎng)絡(luò)編碼被提出，該技術(shù)根據(jù)編碼轉(zhuǎn)發(fā)（ＣｏｄｎｇａｎｄＦｏｒｗａｒｄ）方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)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(wù)。早期的網(wǎng)絡(luò)編碼組播的研究工作中，大部分都假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中所有具有編碼功能的節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行編碼操作，然而編碼操作需要額外的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，帶來額外的計(jì)算消耗和時(shí)延。因此網(wǎng)絡(luò)編碼資源優(yōu)化問題被提出，即保證組播最大速率的同時(shí)盡可能地減少編碼操作。蟻群優(yōu)化算法己成功地應(yīng)用于很多組合優(yōu)化問題中，但應(yīng)用于本問題還未見報(bào)道，本文巧研究采用蟻群優(yōu)

7、化算法解決網(wǎng)絡(luò)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(luò)編碼資源優(yōu)化問題（ＮＲＣＭ。該算法包含了幾個(gè)適應(yīng)問題的特殊機(jī)制一：（１）個(gè)多維信息素維護(hù)機(jī)制，來解決信息——素覆蓋問題；（２）個(gè)基于問題的啟發(fā)素，來增強(qiáng)局部搜索能力；（３）個(gè)基于禁忌一表的路徑構(gòu)造方法，來得到從源節(jié)點(diǎn)到接收節(jié)點(diǎn)的無公共邊的解集（４）項(xiàng)信息素；—局部更新機(jī)制，來指導(dǎo)媽蟻選擇更