无标度网络中信息分发的最优化研究

摘要

随着网络中通信量的迅速增长，总会面临这样的问题：单纯依靠增加带宽已无法满足服务质量的要求。如果要改善网络传输的服务质量，实现信息有序和按需分发，就要制定一套管理和控制网络信息分发、访问的规则，即信息分发的策略。现实生活中运用信息分发技术的网络，如Internet、卫星信息分发网络等，它们都是典型的无标度网络，网络中节点的度分布服从幂律分布。
　　 本文研究了无标度网络中信息分发的特性，并提出一种改进型的信息分发策略，以提高和优化网络中信息传播的速率，扩大信息传播的范围。
　　 本文的主要内容以及研究成果如下：
　　 (1)通过将无标度网络中节点的“提供信息”和“需求信息”看成是信息分发的两种状态，运用平均场的方法分析得出两种状态之间的关系，进而得到影响无标度网络中信息分发的因素。
　　 (2)对目前一种最优化信息分发策略进行研究，该策略中大多数度较小的节点的信息分发概率大于或等于1,这与现实情况不符。针对这种信息分发策略的缺陷，提出了一种改进型的信息分发策略。数值仿真表明，这种改进型的信息分发策略能够有效地提高无标度网络中信息分发的效率。
　　 (3)针对无标度网络的具体特性，考虑网络的变幂律指数、平均度与信息分发概率的关系，并对信息分发概率进行了优化分析，得到一个最优的信息分发概率模型，使得信息分发的过程最优，单位时间里信息覆盖面最大。