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网络技术的飞速发展使网络能够提供更多的多媒体业务,也使得支持“点到多点”或“多点到多点”的多播通信方式成为网络支持多媒体业务的必要形式。多播路由是网络层具备的功能,多播问题的关键在于组播路由的确定,寻找简单、高效、健壮的多播路由算法一直是网络界致力研究但未完全解决的问题。另一方面,许多分布式的多媒体应用对时延、时延抖动、带宽以及包丢失率有不同的要求,这需要当前网络能够传送具有这些QoS要求的实时多媒体信息,从而出现了满足QoS多约束条件的多播路由算法和QoS多播路由优化的研究。
描述Steiner树及QoS多约束的Steiner树问题,建立基于时延和代价约束的Steiner数学模型,提出时延和代价约束的Dijkstra-DC算法,先用Dijkstra算法构造一棵最短路径多播树,接着逐个对已构得的最短路径多播树中不满足时延约束的节点,再次利用Dijkstra算法求出到多播树中每个节点的时延和代价集合,选择其中满足时延而且代价最小的路径连接到多播树。
在可能遇到的最坏情况下进行正确性分析,得出结论,不管在何情况下,只要存在一棵满足时延约束的多播树,该算法就能正确的找到这棵多播树。
提出一种对时延、带宽和网络代价有约束的综合性启发式函数,在找到多条相同时延和带宽条件的候选路径时,对每条路径按照综合启发式函数的定义来计算,选择综合性能最好的一条,以此来实现QoS多播路由的综合优化。
综合性启发式函数能够有效使多播树的延时、带宽和网络代价特性都得到一定程度的优化。接着结合具体的网络拓扑实例,应用综合启发式函数,形式化说明了该综合启发式函数能尽量吸引离多播树比较近的节点充当连接新成员的路径,从而在保证时延和带宽约束的条件下优化了网络代价。