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专利号: 2016105242097
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,包括以下步骤:

101、获取信息中心网络各个节点的数据,采用多态蚁群算法优化网络覆盖层,每个兴趣包代表一只蚂蚁,网络节点周期性发出探索蚂蚁,探索蚂蚁依据内容的流行度来选择探索目的地,然后探索蚂蚁转发到下一跳所有相关转发接口;

102、在接下来的转发过程中,首先分别判断出是用户发出的兴趣蚂蚁还是节点发出的探索蚂蚁,如果是用户发出的兴趣蚂蚁,则直接通过信息素浓度最高的接口转发出去;如果是节点发出的探索蚂蚁,首先观察是否触发类型判决,如果触发类型判决,蚂蚁将被定义为三种状态之一,并依据相应概率转移公式计算出转发接口;并且随着网络状况的变化,蚂蚁各个状态的概率也发生变化,如果没有触发类型判决,则按照用户发出的蚂蚁转发规则处理。

2.根据权利要求1所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,所述步骤102中信息素浓度存储于信息素表中,表中包含内容名称、关联的接口列表、相应的信息素值和对应的接口转发概率,对于每一个内容名称条目,通过运行蚁群算法计算每个接口信息素的值,然后根据信息素的值计算每个接口对应的转发概率,最后将转发概率最高的接口赋值到内容中心网络的FIB表中。

3.根据权利要求1或2所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,步骤101所述内容的流行度包括:在内容集合C中,任意一个流行度级别为i的内容,其流行度为:

其中N为内容集合C中的内容个数;i为内容对象的流行级别,i=1,2,…,N;为一常数,称为特征指数,它描述了用户对内容对象i访问的集中度,该值越大表示用户访问越集中,越小则表示热点内容不集中; 定义为N阶归一化系数, n为流行级别。

4.根据权利要求1或2所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,所述信息中心网络采用Zipf-like分布模型,通过该分布计算出各内容的流行度,探索代理选择流行度排名为i的内容条目作为目的地进行路径更新的概率为

5.根据权利要求1所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,所述触发类型判决,蚂蚁将被定义为三种状态包括正常蚂蚁、随机蚂蚁、异常蚂蚁,然后依据各自的状态概率转移公式计算出最优转发接口并转发出去;正常蚂蚁的转发概率与信息素浓度成正比,即接口信息素浓度越高转发概率越大;异常蚂蚁转发概率与信息素浓度成反比,即接口浓度越高转发概率越低;随机蚂蚁不考虑信息素浓度,以相同的概率随机选择一个接口进行转发。

6.根据权利要求5所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,如果蚂蚁判定为正常兴趣蚂蚁,则正常进行转发,即信息素浓度越高转发概率越大,则接口转发概率为:

表示接口的整体信息素浓度;α用于决定负载信息素 和时延信息素 对整体信息素 的贡献权重。

7.根据权利要求5所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,如果判定为异常兴趣蚂蚁,转发概率则和接口信息素浓度成反比,即接口浓度越高转发概率越低。其转发概率为:表示接口的整体信息素浓度;α

用于决定负载信息素 和时延信息素 对整体信息素 的贡献权重。

8.根据权利要求5所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,如果判定为随机蚂蚁,则向所有相关接口进行随机转发,不考虑信息素浓度,则转发概率为:

如果判决没有触发,探索蚂蚁直接从FIB对应的最佳端口转发。

9.根据权利要求1所述的信息中心网络中一种基于流行度的多态蚁群算法,其特征在于,步骤102还包括蚂蚁路由更新的步骤:前向蚂蚁从服务节点获得请求数据后由该节点生成后向蚂蚁,沿原路径返回,到达每个节点后依据自适应信息素更新公式刷新其信息素浓度;为了避免局部信息素值过高,与内容c相关联的所有接口做相应的信息素做挥发处理;挥发处理公式:τc(x)=(1-ρ)τc(x),x∈{l,d}, 为信息素的浓度值,Δx为信息素的增量,-(x-1)exp(x)中x代表网络负载和时往返时延,表示x与Δx成反比,表示信息素增加的程度和当前值也成反函数关系。