刘焕淋,薛湘,李瑞艳,黄胜,向劲松.改进的遗传模拟退火算法优化光组播网络编码[J].光电子激光,2014,(6):1098~1103
改进的遗传模拟退火算法优化光组播网络编码
An improved genetic simulated annealing algorithm to optimize coding operations in optical multicast network
投稿时间:2014-01-23  
DOI:
中文关键词:  光组播网络  网络编码  遗传模拟退火算法(GSAA)  个体接受策略  编码次数
英文关键词:Optical multicast network  network coding  genetic simulated annealing algorithm (GSAA)  individual acceptance strategy  network coding number
基金项目:国家自然科学基金(61275077,7,51175535)和重庆市科委自然科学基金(CSTC,2013BB2425,2jjB40009)资助项目 (重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065)
作者单位
刘焕淋 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065 
薛湘 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065 
李瑞艳 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065 
黄胜 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065 
向劲松 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆市光纤通信技术重点实验室,重庆 400065 
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中文摘要:
      网络编码可以提高WDM光网络有限数目波长转换 器的利用率,但是网络编码操作将增加光域运算开销、复杂度和缓存 需求。为了达到光组播容量条件下尽可能减少网络编码的次数,结合遗传算法和基于模 拟退火的个体接受策略,提出一 种改进的遗传模拟退火算法(GSAA)。算法通过设计一个既能满足最大组播吞吐量又考虑波长 连续性约束路由的算法适应度函数实现 网络编码次数减少;为保证种群空间中部分染色体可行性,算法在初始种群中加入一部分可 行人工染色体;为了提高算法的 局部搜索能力和收敛速度,算法在迭代过程中设计了一个局部搜索过程和自适应变异操作。 仿真结果表明:改进的GSAA在收敛速度、网络编码次数等方面优于其它遗 传算法。
英文摘要:
      Network coding can improve utilization of the limited number of wavele ngth converters in wavelength division multiplexing (WDM) optical networks.But network coding operations may increase the computational overhead,complexity an d buffer demand.In order to achieve optical multicast capacity with less number of network coding operations as possible,an improved genetic simulated annealing algorithm (GSAA),which combines the genetic algorithm and an individua l acce pting strategy based on simulated annealing algorithm,is proposed in this paper.By designing an algorithm fitness function, which can both reach the maximal multicast throughput and meet the constraint of wavelength continuity in the WD M network,the proposed algorithm can reduce the number of network coding operations.To enhance the feasibility of part c hromos omes in population space,a part of feasible artificial chromosomes are added into the initial population.Moreover,a local search proc ess and an adaptive mutation operation are designed to improve the local search ability and the convergence speed in each round of t he proposed algorithm’s iteration.Compared with other genetic algorithms,the simulation results show that the improved genetic simulated annealing algorithm can get better convergence speed and fewer number of network coding operations in WDM networks.
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