A dolgozat a csomagkapcsolt (IP) hálózatok útvonal-keresési protokolljainak optimalizálásával foglalkozik. A kihívás az útvonalkeresés véletlen gráfokon előírt minőségű szolgáltatás nyújtásához (QoS routing), ahol a linkleírók valószínűségi változók, amit a protokollok aggregált információ meghirdetése illetve a véletlenszerűen változó forgalom motivál. A dolgozat azon útvonal keresési feladatot vizsgálja részletesen, amely maximális valószínűséggel garantálja a végpontok közti késleltetés előírt küszöb alá esését. Erre az NP teljes feladatra új, polinomiális időben futó algoritmusokat fejlesztettünk ki, amelyek a normális közelítésen illetve a nagy eltérések elméletén alapulnak. A kidolgozott módszer lényege, hogy egy olyan mértéket kerestünk a feltételezett eloszlások leírására, amivel a különböző esetek visszavezethetőek a tradicionális útvonalkereső eljárásokra. Nem additív leírókra ez a mérték megszorítások nélkül létezik, míg additív típusúak esetén gaussi approximációt vagy a farokeloszlásra vonatkozó becsléseket alkalmazzuk.

A dolgozat másik fő témája a link állapotok meghirdetési protokolljának (LAS) optimalizálása információelméleti mértékek alapján. Ezzel jelentősen csökkenthető az ún. jelzési sávszélesség, azaz a kihasználtság növelhető. Ilyenkor a forgalmat Markov Modulált Poisson folyamattal modellezzük, míg a link késleltetés egy M/M/1 sorállási modell alapján vizsgálható. Az optimalizálás célkitűzése az, hogy egy adott forgalmi folyamat mellett a lehető legkisebb jelzési sávszélességet használjunk el egy adott biztonságú útvonalkeresés mellett. A jelzési sávszélesség és az útvonalkeresés minősége a link-, illetve a jelzési entrópiákkal határozhatóak meg. Megmutattuk, hogy a hálózat kihasználtságának a maximalizálása egy kényszeres optimalizálási feladatra vezethető vissza,a mely az entrópiák alapján megoldható.

Az eredményeket az elméleti levezetések mellett szimulációkkal is verifikáltuk egy csomagszintű hálózat-szimulátor megírásával. A szimulációkat MATLAB programmal végeztük.