一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通信网络传输系统技术领域，提供了一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法和装置。方法包括在蚁群算法的信息素更新过程中，信息素增量为一次迭代中获取的路径的总长度和路径中每一段链路长度的函数，且在一次迭代内蚁群前进过程中，蚂蚁每到达一个节点，便对刚经过的路径做信息素更新，更新增量随路径的长度逐渐降低，而本次迭代获取到最佳路径的蚂蚁所走过的路径将在本迭代循环结束后额外获得指定的信息素增量，以保证最佳路径能够在接下来的迭代循环中获取更多的选择概率，从而最终获得最优解。本发明专利技术提升了规划和构建传输系统的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法和装置
本专利技术涉及通信网络传输系统
，特别是涉及一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法和装置。
技术介绍
目前通信网络管理维护工程上采用人工配置和网管系统自动创建两种方式配置通信网络传输系统，人工配置方式不仅过程繁琐，效率低下，而且在工程拓扑比较复杂的场景下容易出错，难以做到合理地规划和创建满足工程应用需要的传输系统，而目前由网管系统自动识别并规划与创建生成传输系统的方法经过多年的研究和实际工程应用，对于标准的环状拓扑工程组网已经达到了比较好的计算效果，但还是无法有效满足其它网络拓扑结构的典型工程场景的应用需求，比如网状拓扑结构通信网络的传输系统生成需求，导致该应用场景下的传输系统配置不准确，进而影响对网络中各路径的流量统计和成环率计算等运维管理应用功能，导致各项网络运维的管理指标计算不准确。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术中规划和构建传输系统的准确率较低，构建效率不足的问题。...

【技术保护点】
1.一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，方法包括：/n在规划阶段采用相邻链路的带宽比作为启发值，在调整阶段采用剩余带宽和原物理带宽的比值作为启发值；/n在蚁群算法的信息素更新过程中，信息素增量为一次迭代中获取的路径的总长度和路径中每一段链路长度的函数，且在一次迭代内蚁群前进过程中，蚂蚁每到达一个节点，便对刚经过的路径做信息素更新，更新增量随路径的长度逐渐降低，而本次迭代获取到最佳路径的蚂蚁所走过的路径将在本迭代循环结束后额外获得指定的信息素增量，以保证最佳路径能够在接下来的迭代循环中获取更多的选择概率，从而最终获得最优解。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，方法包括：
在规划阶段采用相邻链路的带宽比作为启发值，在调整阶段采用剩余带宽和原物理带宽的比值作为启发值；
在蚁群算法的信息素更新过程中，信息素增量为一次迭代中获取的路径的总长度和路径中每一段链路长度的函数，且在一次迭代内蚁群前进过程中，蚂蚁每到达一个节点，便对刚经过的路径做信息素更新，更新增量随路径的长度逐渐降低，而本次迭代获取到最佳路径的蚂蚁所走过的路径将在本迭代循环结束后额外获得指定的信息素增量，以保证最佳路径能够在接下来的迭代循环中获取更多的选择概率，从而最终获得最优解。


2.根据权利要求1所述的用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，所述指定的信息素增量具体为σ·Q/Lk，其中0≤σ≤1，以控制最佳路径上的信息素增量不至于增加到过大，Q是常数，表示信息素强度经验值；Lk表示第k只蚂蚁在本次从指定源节点路由到宿节点的迭代过程中所走过的路径的长度。


3.根据权利要求1所述的用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，所述采用相邻链路的带宽比作为启发值，具体为：
将待巡行的链路物理带宽Bij和刚巡行的前一链路物理带宽Bfi的比值作为信息启发式因子；
其中，Bij表示相邻的第i节点和第j节点之间的链路物理带宽；Bfi表示相邻的第f节点和第i节点之间的链路物理带宽。


4.根据权利要求3所述的用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，所述启发值由所述信息启发式因子和期望启发式因子构成，具体的：
路径上的成本的倒数与本轮迭代过程中从源节点路由到当前节点时所经过的节点跳数的倒数之和作为期望启发式因子。


5.根据权利要求4所述的用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，算法中的期望启发式因子在传输系统的规划阶段和调整阶段采用各自的参数变量，启发值的具体表现为：

和
其中，ω为信息启发式因子的权重占比，0≤ω≤1，λ为期望启发式因子的权重占比，0≤λ≤1，且ω+λ＝1；当在传输系统规划阶段时，以路径上相邻链路的物理带宽比值作为信息启发式因子；在传输系统调整阶段时，以路径上相邻链路的剩余带宽比值为寻路时主要参照的信息启发式因子。


6.根据权利要求1-5任一所述的用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，信息素增量为一次迭代中获取的路径的总长度和路径中每一段链路长度的函数，具体为信息素增量Δτij(t)由以下等式实现：



其中，Q是常数，表示信息素强度经验值；Lk表示第k只蚂蚁在本次从指定源节点路由到宿节点的迭代过程中所走过的路径的长度，dij表示节点i到节点j之间路径的距离，其中0≤σ≤1，以控制最佳路径上的信息素增量不至于增加到过大。


7.一种用于网状传输系统构建的蚁群算法实现方法，其特征在于，初始化路径上的成本Cij、人工蚂蚁数m、挥发系数ρ、最大迭代次数NC_MAX，以及其他相关系数，置迭代次数NC初值为0和节点计数i...

【专利技术属性】
技术研发人员：石纪科，王培军，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，武汉光网信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42