[发明专利]带宽约束组播路由优化方法

权利要求书

1.一种带宽约束组播路由优化方法，具有如下技术特征：在带宽约束条件下的组播路由问题中，设置V表示拓扑中的所有节点集合，E表示拓扑中的边集合，组播源节点s∈V和组播目的节点集合基于模拟灰狼群体狩猎行为的灰狼优化算法GWO，将实际的网络拓扑抽象为一个逻辑拓扑，生成组播路由问题的网络拓扑关联的数学模型，将给定的网络拓扑视作一个无向带权连通图，以拓扑中的所有节点集合V和确定网络的拓扑G＝(V,E)，确定优化目标和约束条件；读取网络拓扑G＝(V,E)，获取节点集合V、边集合E及开销成本cost(e)、带宽bandwidth(e)属性，计算并赋值每条边上的开销成本cost(e)，建立网络拓扑的数学模型；初始化灰狼优化算法的相关参数和种群历史最优个体best，设置best＝0，适应度函数根据种群中个体的适应性进行度量，计算群种中每个个体的适应度值；对计算出的灰狼种群每个个体的适应度进行排序，选出新的个体适应度值最优α、第二优β、第三优δ，所有个体都以α、β、δ为目标进行狩猎行为，对更新后完成狩猎行为的所有灰狼的每个个体，以P_m概率按维变异进行变异操作；所有个体完成变异操作后，灰狼优化算法在每次迭代过程中产生一个当代种群最优解，更新全局最优个体，并与历史最优解比较，对每次求得的历史最优适应度取平均值，得到更新历史最优解best；然后判断灰狼优化算法是否达到最大迭代次数，当前迭代次数iter＝iter+1；判断当前迭代次数iter＜最大迭代次数Maxgen，灰狼优化算法是否达到最大迭代次数Maxgen，满足，则结束灰狼优化算法，输出历史最优解best以及对应的组播树。

2.如权利要求1所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：对于拓扑中任意一边e∈E，即任意一条链路定义两种属性：边的开销成本cost(e)，边的带宽bandwidth(e)，其中开销成本cost(e)的值为边所连接2个节点之间的距离，任意一条边为E，其连接节点x和节点y，cost(e)＝S(x,y)，

3.如权利要求1所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：用T＝(V_T,E_T)表示网络拓扑G中的一棵组播树，组播树中的节点的集合组播树中边的集合是以组播源节点s为根，包含所有目的节点，且所有目的节点为叶节点的一棵树。

4.如权利要求1所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：从组播源节点s到每个目的节点均存在唯一的一条路径，其中，目的节点为组播目的节点集合组播源到任意目的节点路径用w(s,d_j)表示。

5.如权利要求1所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：通过适应度函数计算每个个体的适应度值，个体对应的满足约束条件的组播路径，即组播生成树的链路开销之和；如果不满足源节点和任意目的节点连通，将个体适应度置为一个足够大的值。

6.如权利要求1所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：对于任一灰狼个体L＝{l₁,...,l_M}，根据网络拓扑G＝(V,E)，得到一个新拓扑G_L＝(V_L,E_L)，其中

7.如权利要求6所述的带宽约束组播路由优化方法，其特征在于：在新拓扑G_L上，在去掉不满足带宽约束的链路后，如果G_L满足组播源节点到任意目的节点d_i∈D均连通，并且源到目的地至少有一条可达路径，则以组播源节点s为起点，运行多次迪杰斯特拉Dijkstra算法，得到源到任意目的节点的J条最短路径w(s,d_j)，其中，D＝{d₁,d₂,...,d_J},i∈{1,2,...,J}。