1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和Intemet的迅速普及，網(wǎng)絡(luò)正以前所未有的速度發(fā)展；然而，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，信息流量迅速增加的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變得非常擁擠，在這樣的背景下，組播技術(shù)誕生了。組播是一種有效的支持多點(diǎn)通信的機(jī)制，它通過(guò)使一個(gè)或多個(gè)組播源，只把數(shù)據(jù)分組發(fā)送給特定的組播組來(lái)節(jié)約網(wǎng)絡(luò)中的資源；因此，組播這種通信方式可以有效的解決如交互游戲、IP電話、視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等需要占用大量網(wǎng)絡(luò)資源的多媒體業(yè)務(wù)。組播技術(shù)的核心是組播路由技

2、術(shù)：其中，帶延遲約束的組播路由技術(shù)因?yàn)閷?duì)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)具有非常重要的意義，所以已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注；該問(wèn)題的主要目標(biāo)是建立覆蓋所有組播組成員，并保證端到端傳輸延遲的組播樹(shù)。帶延遲約束的組播路由問(wèn)題，從源節(jié)點(diǎn)數(shù)量上可分為點(diǎn)到多點(diǎn)(one-to-many)帶延遲約束的組播路由問(wèn)題和多點(diǎn)到多點(diǎn)(many-to-many)帶延遲約束的組播路由問(wèn)題。
　　 本文對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了介紹，并對(duì)每個(gè)問(wèn)題提出了相應(yīng)的算法；這兩個(gè)算法都源于

3、蟻群算法。在眾多智能優(yōu)化算法之中，蟻群算法因其健壯性、靈活性、魯棒性和富于建設(shè)性而備受推崇。此外，蟻群的正反饋性和協(xié)同性，使之可以用于分布式環(huán)境；其隱含的并行性更是使之較為適合于分布式算法的設(shè)計(jì)。因此，本文中的算法均借鑒了基本蟻群算法的部分有益思路，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展和改進(jìn)，使算法更加適合于解決相應(yīng)的問(wèn)題。
　　 點(diǎn)到多點(diǎn)帶延遲約束的組播路由問(wèn)題的特點(diǎn)是，在整個(gè)組播通信的過(guò)程中，只有一個(gè)源節(jié)點(diǎn)；該問(wèn)題常被歸結(jié)為最小耗費(fèi)的約束

4、斯坦立樹(shù)(Steiner Tree)問(wèn)題，通過(guò)求解Steiner最小樹(shù)來(lái)得到相應(yīng)的組播樹(shù)。該問(wèn)題已被證明是NP完全問(wèn)題，不存在多項(xiàng)式時(shí)間的解法；近年來(lái)，出現(xiàn)了大量?jī)?yōu)秀的算法思想，這使得人們對(duì)NP完全問(wèn)題的研究不斷深入。為了更好的解決組播路由問(wèn)題，前人已經(jīng)提出了很多集中式算法，但是在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，集中式算法的實(shí)現(xiàn)往往具有較大的局限性；本文在第4章中，提出了一個(gè)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的分布式組播路由算法。該算法利用蟻群思想解決組播路由問(wèn)題，由于不同代

5、的螞蟻之間可以通過(guò)信息素來(lái)實(shí)現(xiàn)間接通信，而信息素又是一種可以反映環(huán)境變化的媒介質(zhì)；因此，算法能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化及時(shí)做出調(diào)整。結(jié)合拓?fù)渖善鳟a(chǎn)生的網(wǎng)緒拓?fù)溥M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)螞蟻一代代的進(jìn)化，算法可以找到一棵滿(mǎn)足延遲約束，并且耗費(fèi)盡可能小的組播樹(shù)。
　　 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多包括多個(gè)源節(jié)點(diǎn)和多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)應(yīng)用，如交互游戲等。這類(lèi)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的組播路由問(wèn)題被稱(chēng)為多點(diǎn)到多點(diǎn)帶延遲約束的組播路由問(wèn)題?？梢?/p>

6、通過(guò)為所有的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)建立一棵（或僅僅少數(shù)幾棵）組播樹(shù)，使得多個(gè)源節(jié)點(diǎn)共同使用此組播樹(shù)傳輸數(shù)據(jù)分組來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。這種形式的組播樹(shù)被稱(chēng)為共享樹(shù)；共享樹(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于只有樹(shù)上的路由器才需要維持組成員信息，因此，路由器所需存儲(chǔ)的狀態(tài)信息的數(shù)量和組播樹(shù)的總耗費(fèi)都相對(duì)較小。中心選擇是建立共享樹(shù)時(shí)所需要解決的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題；前人對(duì)于該問(wèn)題的研究往往局限于對(duì)單個(gè)中心進(jìn)行選擇；但是，因?yàn)閱沃行墓蚕順?shù)在延遲方面的缺陷明顯，所以已經(jīng)有越來(lái)越多的