复杂网络上的概率路由策略研究

摘要

为了适应大数据时代日益增长的数据总量和复杂网络多变性，用于分析复杂网络上数据包传递策略与方法的相关研究日趋活跃。本文将以新兴的概率路由策略为主与其他已有相关路由策略之间进行简明比较并以此为研究主题，重点研究了不同的路由函数对不同复杂网络的影响，在最后的比较结果中应用数值技术进行仿真模拟。具体来说，本文将运用2至3个不同路由函数所形成的概率路由策略与最短路径路由策略和效率路由策略在典型的均匀网络（最近邻耦合网络、WS小世界网络）上比较网络容量与平均路由路径长度，奠定概率路由策略在基础网络的优势。随后将在非均匀网络（包括BA网络）上是否具有优势进行讨论与模拟，进一步证实其优势的普适性。本文主要采用的方法是仿真模拟，论文最终比较结果由折线图给出，我们可以从图中明显的看出概率路由策略在复杂网络上的长处所在。本文主要内容分为五部分。第一部分即绪论将简要介绍本研究的实际意义与背景以及目前国内外的已有研究成果与现状（第一章）。第二部分则提出本文主要涉及到的各种网络与相关概念与参数以及计算方法（第二章）。第三部分将列出在本文中涉及到的三种路由策略（第三章）。第四部分将运用不同的路由函数到提出的典型均匀网络与非均匀网络上去（第四、五章），比较其网络容量平均路由路径长度的优化性，并通过数值模拟的方法通过图像表达出来。第五部分将会重点讲述本文的新颖独到之处以及主要贡献（第六章）。
　　本文的主要创新点如下：
　　1.本文更改了原始文章的路由函数，选择了两个新的严格单调减函数作为概率路由函数。避免了重复性的基础上也从函数多样性的角度证明概率路由策略的优势。
　　2.选择的复杂网络更加的多样化，在非均匀网络的选择上更加趋近于现实网络，选择的均匀网络又是典型的具有代表意义的网络。从试验对象的范围角度使得函数路由策略优势普适性更加具有说服力。
　　3.本文将运用了概率路由函数的复杂网络分别与运用了其他路由策略的复杂网络进行对比，并用大量的计算机仿真来真实的展现模拟结果。从实践的科学客观的角度上证明概率路由策略存在非常明显的优势。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2国内外研究历史与现状

1.3本文主要研究内容与安排

第二章 复杂网络上的路由模型及相关指标

2.1常见复杂网络模型以及相关网络统计量

2.2 复杂网络上的路由模型以及路由指标

2.3 本章小结

第三章 复杂网络中常见路由策略

3.1 基于网络局部信息的路由策略

3.2 基于网络全局信息的路由策略

3.3. 概率路由策略

3.4. 本章小结

第四章 均匀网络上的概率路由策略

4.1关于最近邻耦合网络上的仿真

4.2关于小世界网络(WS)上的仿真

4.3. 本章小结

第五章 非均匀网络上的概率路由策略

5.1关于指数增长网络(ER)上的仿真

5.2关于随机增长且节点随机删除网络上的仿真

5.3关于局域世界增长网络(LW)上的仿真

5.4关于BA无标度网络上的仿真

5.5. 本章小结

第六章 结 论

致谢

参考文献

攻读硕士期间参与项目与取得成果