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智能空间的模型与其网络服务质量单播路由的研究

金鑫  
【摘要】:随着信息技术、计算机技术、网络技术和控制技术的进步,智能建筑得到了大力的推广和发展,信息时代构筑智能空间已逐渐成为现实。目前,智能空间的构筑仅仅局限于控制系统的网络互联,而不同系统之间的信息与资源共享率极为低下。智能空间应该能够有机地互联各个分离的智能建筑,以实现控制网络与系统、数据网络与系统、语音网络与系统以及视频网络与系统等等的无缝融合。而基于Internet 的互联则是实现智能空间的关键技术之一,但是IP 网络仅能为各种业务提供尽力传送的服务,而并不保证提供业务要求的服务质量。 本文围绕基于IP 网络的智能空间建模与模型网络的服务质量单播路由的相关理论与算法开展了研究工作,在基于IP 网络的智能空间建模、消除模型网络中不精确状态信息对路由的影响、模型网络的各种单播路由算法,如分布式路由算法、源路由算法、群集智能路由算法以及流量工程在算法中的应用等等方面进行了细致的研究。 (1) 以现有的计算机网络技术、语音压缩与传输技术、视频压缩与传输技术和楼宇自动控制网络技术为研究背景,构造了一种基于IP 网络的智能空间模型。该模型实现了智能空间中的控制子空间、数据子空间、语音子空间以及视频子空间等等的互联与集成,具有强大的信息与资源共享功能。 (2) 根据智能空间网络不精确状态信息产生的原因,提出了一种新颖的思路,用于解决不精确信息对路由算法带来不利影响的问题。该思路不需要对状态信息进行极值分布的假定,而是利用已有的状态信息选择概率上受不精确信息影响最小的、满足服务质量要求的路径,从而有效地减轻智能空间中网络信息不精确性对算法的影响。 (3) 提出了一种基于优化路径的扩展Dijkstra 路由算法,用于解决智能空间中不精确信息下的多限制路径问题。算法采用组合参数进行搜索,降低了信息不精确对算法的影响,并优化了资源的利用;通过限制节点优化路径的数目,降低了算法的复杂度。仿真说明了算法具有简单、高效、可扩展、收敛快等特点,可以在一定程度上减弱状态信息不精确对算法的影响,并为智能空间中的业务提供多限制路径路由能力。 (4) 提出了一种基于优化路径的有限选择洪泛单播路由算法,用于解决智能空间


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