保障弹性的时变网络最短路由方法技术

技术编号:23241402 阅读:45 留言:0更新日期:2020-02-04 19:54
本发明专利技术公开了一种保障弹性的时变网络最短路由方法,主要解决传统最短路由方法中某节点频繁参与路径构建使其在时变网络中关键性过高的问题。其方案为:1)在时间扩展图上标注节点介数并对其初始化;2)构建节点介数‑时延归一化指标;3)随机选择任意节点作为当前源节点,并构建其介数‑时延最短路径树;4)判断是否仍存在未构建介数‑时延最短路径树的节点:若存在,则更新网络节点介数信息及介数‑时延归一化指标信息,返回3);否则,输出网络节点之间的介数‑时延最短路径。本发明专利技术能在节点失效时为时变网络保留更多的剩余通信服务能力,提高网络弹性性能,可用于小卫星编队、遥感卫星及小星群这些具有时变属性的卫星网络中。

The shortest routing method of time-varying network with guaranteed flexibility

【技术实现步骤摘要】
保障弹性的时变网络最短路由方法
本专利技术属于通信
,特别涉及一种保障弹性的时变网络最短路由方法,可用于小卫星编队、遥感卫星及小星群这些具有时变属性的卫星网络中。
技术介绍
如今卫星网络发展迅速,以其广泛的覆盖范围占据优势,希望为全球用户提供快速便捷的通信服务。时变网络是指网络拓扑或网络中可用于业务传输的带宽资源随时间动态变化的网络。在时变网络中,传统的Dijkstra算法在求解网络节点之间的路径时,在时间扩展图上以链路时延为权重并将最短时延作为寻路的优化目标,这样会出现某一个节点处于多对节点的最短传输路径之中,会导致该节点成为网络的关键节点,该节点的失效会使时变网络损失大部分的通信能力,甚至造成全网瘫痪。为了避免出现以上情况,需要将时变网络节点的关键性在时间扩展图上进行标识,限制时变网络的路由方法,均衡各个节点在时变网络中的地位,避免某个节点发生对点路径构建参与度过高的问题。为了避免网络流量可能集中于某部分关键节点,造成这部分关键节点资源过度消耗并失效,从而导致网络服务能力下降。现有技术提出了网络中有关避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保障弹性的时变网络最短路由方法,其特征在于,包括如下:/n(1)用时间扩展图G=(V,E)表示时变网络的时段连通关系,并分别在G的链路上标注链路时延T

【技术特征摘要】
1.一种保障弹性的时变网络最短路由方法,其特征在于,包括如下:
(1)用时间扩展图G=(V,E)表示时变网络的时段连通关系,并分别在G的链路上标注链路时延Tj和节点介数Bi,其中i∈V,j∈E,V表示网络中的节点,E表示网络中的链路;将节点介数Bi初始化0,表示节点i的介数值开始为0;
(2)在时间扩展图上构建节点介数-时延的归一化指标:
(2a)将节点i的介数Bi标注在时间扩展图上,根据以下规则得到当前网络节点介数的最大值:Bmax=max{Bi|i∈V};
(2b)利用步骤(2a)得到的Bmax对网络中的节点介数Bi进行归一化,得到归一化的节点介数指标bi,



(2c)将链路j的时延标注在时间扩展图上,根据以下规则得到当前网络链路时延的最大值:Tmax=max{Tj|j∈E};
(2d)利用步骤(2c)得到的Tmax对链路时延Tj进行归一化得到归一化的网络链路时延tj,



(2e)利用归一化介数bi与归一化链路时延tj,得到介数-时延归一化指标wj:
wj=bi+tj,i∈V,j∈E
其中,节点i为链路j的终端节点;
(2f)将步骤(2e)得到的介数-时延归一化指标标注于链路j上;
(3)定义源节点集合S={i|i∈V}设该集合元素的初始数目n=0,并统计网络节点总数N;
(4)随机选择一个节点作为当前源节点;
(5)判断当前源节点是否属于源节点集合S:
若当前节点不属于源节点集合S,则将当前节点加入源节点集合S中,并更新源节点集合元素的数目n=n+1;
否则,返回步骤(4),重新选择节点;
(6)判断源节点集合S中元素数目n与网络节点总数N的大小:若n<N,则执行步骤(7);否则,执行步骤(9);
(7)以当前节点作为源节点出发,以链路j上的介数-时延归一化指标wj为链路权重,利用Dijkstra算法求解到网络中其他节点的介数-时延最短路径树T;
(8)更新最短路径树T上各路径l上节点的介数信息及链路上的介数-时延指标信息:
(8a)更新介数-时延最短路径l上的中间节点介数信息Bi为Bi';
(8b)更新介数-时延最短路径l上链路j的介数-时延归一化信息wj为wj';
(9)判断网络中所有节点是否全部加入源节点集合S中:若当前S集合元素数目小于网络节点总数N,即n<N,则网络中的所有节点节点未全部加入到集合S中,返回步骤(4);否则,节点已全部加入S,完成网络所有对点间的介数-时延最短路径构建,输出网络节点间的介数-时延最短路径。


2.根据权利要求1所述的方法,其中(7)中利用Dijkstra算法求解当前源节点到其他节点的介数-时延最短路径树,实现如下:
(7a)初始时将网络中的节点分...

【专利技术属性】
技术研发人员:李红艳夏茹敏谷聚娟张亚生杨光祥张顺
申请(专利权)人:西安电子科技大学中国电子科技集团公司第五十四研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1