带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法技术

本发明专利技术属于移动网络技术领域，公开了一种带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法，所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法包括：对通信网络基图建立线型图和对应的裂变图；对于裂变图，给出总花费限制下的度量指标MaxFlow

【技术实现步骤摘要】
带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法


[0001]本专利技术属于移动网络
，尤其涉及一种带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法。

技术介绍

[0002]目前，时变网络(Time
‑
VaryingNetworks)是一类特殊的通信网络，该网络的连通性随着时间的推移而不断变化。如车联网中，连通性随着车辆的移动而改变；空白频谱网络中，次级链接的状态将随着主用户频道的开和关而相应的回收或者释放；毫米波网络中，网络拓扑随着定向天线的波束方向的调整而改变。时变网络可用于无网络基础设施的极端环境中，执行军事通信、移动会议、紧急服务和灾难预警及恢复等任务。
[0003]由于网络拓扑不断变化，时变网络特别容易受到破坏和攻击，网络性能大大降低。时变网的传输可靠性是一个备受关注和具有挑战性的问题。有两种类型的中断会引起网络拓扑变化。一种称为内在中断，它源于网络的固有特性。内在中断通常遵循一定规律，具有周期性并且可以准确预测。如，城市的公交车、出租车组成的交通网络，深空通信中由各种异构的探测器组成的通信网络等，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法，其特征在于，所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法包括：进行图的变换：对通信网络基图建立线型图和对应的裂变图；对于裂变图，给出总花费限制下的度量指标MaxFlow
δ
的数学建模；根据整数规划表达式，用数学规划工具包求解最优的MaxFlow
δ
；利用求出的MaxFlow
δ
进行多路径路由，并在链路随机出错场景下，统计数据包发送的成功率。2.如权利要求1所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法，其特征在于，所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法的定义和假设如下：时间被等分成一定长度的时间片，在每个时间片中，网络连接是固定不变的，总时间片的个数为T；每条连接都有一个对应的权重；对于一个时变图(G，T，ρ)，包括每个时隙的底层静态有向图G＝(V，E)，其中V是节点集合，E是边集；时间跨度其中τ是整个时域；连接存在函数ρ：E
×
T
→
{0，1}，此函数指示了链接在该时刻是否处于活动状态；如果e＝(u，v)∈E并且ρ(e，t)＝1，则节点u和节点v之间在t时隙内存在一个连接，所述连接被表示为(e，t)或者(uv，t)，表示在t时隙有向连接(u，v)处于激活状态；在时变图中，一条从s到d的路径由一系列连接(e1，t1)到(e2，t2)
……
到(e
n
，t
n
)组成；则对于任何i<n而言，满足(1)源(e1)＝s，汇(e
n
)＝d；(2)汇(e
i
)＝源(e
i+1
)；(3)ρ(e
i
，t
i
)＝1；(4)t
i+1
>t
i
，并且t
n
≤T；一段路径只是一条遵守时序的线路，条件(1)(2)意味着路径中使用的中间链路在空间上是连通的；条件(3)要求s到d的路径在穿过某链路时，该链路需要保持激活状态；条件(4)表示中间连接的使用时间必须存在于时域T之中；目的是找寻最大数据的δ不相交路径；在数学上，假设J是一组δ不相交路径集合；对于任意的两个路径J1,J2∈J，如果J1在时隙t中使用边e，那么J2就无法在时隙t
‑
δ+1到时隙t+δ
‑
1中使用连接e；因为这个时间段与时隙t的时间间隔小于等于δ；每一个δ不相交路径都与其它δ不相交路径保持着δ个时隙的“时间距离”；由于这个时间距离的存在，任意持续时间为δ时隙的故障最多只能影响这些δ不相交路径中的一条；因此，在一个时变网络中，δ不相交路径的最大数量时衡量该网络生存能力的一个很好的指标；δ不相交路径越多，网络就能在更多的持续时间为δ的故障中生存下来。3.如权利要求1所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法，其特征在于，、所述将时变网络G转化为线型图L(G)(lineargraph)的转化方法为：对于每个在时变图G中的连接(e，t)，在线图中将其转换为一个对应的节点，并将此节点命名为v
e，t
；为源节点s和汇节点d各自单独创建一个节点；如果从(e1，t1)到(e2，t2)为一条可行路径，则在线图中为节点到节点添加一条有向连接；如果前一个节点为s则从s到v
e，t
添加一条有向边，如果后一个节点为d则从v
e，t
到d添加一条有向边；所述建立线型图对应的裂变图S(L(G))(splitgraph)的裂变图的转化方法为：将时变图G中的任意一点v裂变为两个点v
‑
和v
+
，在这两个裂变出的点之间加一条有向连接v
‑
→
v
+
；对于G中任意一个连接(uv，t)，在裂变图中加入一条连接(u
+
v
‑
，t)，且存在一一对应关系目的是找寻s
+
至d
‑
的最大错误独立路径。
4.如权利要求1所述带权时变网络在耗费限制下的最大错误独立路径计算方法，其特征在于，在裂变图S(L(G))中，求解最大流MaxFlow
δ
，包括：最大流MaxFlow
δ
是从源点到汇点的最大δ不相交路径的数量；考虑δ不相交路径，允许在δ个时间片内不相交；设置δ＝T将最大流δ转换为静态网络中的最大流，T为时域；考察裂变图中每条链路出错所能影响的所有其他链路的集合，在所有被影响的链路上进行
‘
限流
’
，达到使某个网络流
‘
独占
’
某条路径，在时间上
‘
隔离
’
最大流流经路径，使得不同路径在时间上保持一定的安全距离；Comput...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵闻博，王登峰，焦仲科，张攀，许录平，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：