【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机网络路由，尤其涉及基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法和系统。
技术介绍
1、移动自组网是一种多跳的临时性自组织网络系统，因其组网的灵活性和便利性在诸多网络类型中脱颖而出，并广泛应用于军事领域。由于战术军事网络多采用无线传输的机制，其带宽上限一般远低于传统有线网络。因此对于数据量较大且持续时间较长的军事流业务，如果不能找到瓶颈带宽满足业务流吞吐量需求的单一路径，选路算法则启动多路径选路以选择出多条子流路径进行负载均衡，从而在不迁移其他业务流量且不改变路径瓶颈带宽的情况下尽可能地满足该业务流的吞吐量需求。
2、通常某业务流需要多条路径参与数据传输时，应当尽量寻找多条不相交的路径来保障传输的容错性。譬如，某业务流所选取的多条路径如果存在相同的中间转发节点或传输链路，那么当这个共同的网络节点或者是参与传输的链路出现故障时，此业务流就会完全中断然后等待备用路径的启动或是重新选路，这无疑会对业务流的传输质量造成严重影响。传统的多路径不相交选路方案分为如下三种模式：
3、mode1：各传输路径所有节点不相交的多路径选路。
4、mode2：各传输路径所有链路不相交的多路径选路。
5、mode3：各传输路径部分链路不相交的多路径选路。
6、其中mode1所有节点不相交方案是指参与传输的多条路径完全不存在网络节点和传输链路上的交集，当其中一条路径上的任意位置发生故障时，其他路径上的正在传输的子流完全不会受到影响。因此被影响的业务流子流能在系统执行备用路径或者是重
7、然而，由于使用场景不同于军事领域，在以往移动自组网中多路径选路有两点问题未被关注：(1)只注重选则相关性低的多路径，缺乏考虑可能出现的局部性军事打击。例如，相关性低的两条线路被选为多路径传输线路，如果这两条线路空间距离较近，同时被摧毁的可能性较大，通信依然会中断，就此不如选择相关性高的但空间距离更远的两条线路，以此来保证一定的抗毁性。(2)在进行多路径并行传输时，需将一条数据划分子流后经过不同路径传输，并最终在接收端重组。如果各个传输路径之间性能差异过大，则会给接收端的缓冲区带来额外的压力，并最终影响业务流的传输质量。总之，除了空间偏离程度以外，多路径选路时还应该考虑各个路径之间的性能偏差。
8、因此，需要研究一种将结点空间偏离和链路性能偏差考虑其中的新多路径选路方法，以此来满足军事网对于提升系统资源利用效率、降低局部性军事打击对传输影响的要求。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种基于空间位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，利用经纬度与海拔信息映射成三维坐标计算偏离度，重新定义链路可靠性，从而解决了现有技术中的路由选路方法所存在的局部军事打击和传输路径性能差异问题，且在不迁移其他业务流量且不改变路径瓶颈带宽的情况下尽可能地满足业务流的吞吐量需求，进一步降低范围性军事打击对业务流的传输影响。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于，包括以下步骤，
4、s1：根据申请入网的军事业务流量，确定不相交多路径路由选路方法迭代次数上限n，找到从源到目的节点的最小带宽路径patha；同时更新无向图g上的带宽使用情况，利用深度遍历求解出满足带宽需求的无环候选路径集合alt_paths；
5、s2：将patha与alt_paths中的路径元素按照两两组合的方式求得各自中间节点集合的重心偏离程度并存入集合deviation中，根据重心偏离程度对集合deviation中的键值，对集合deviation中的元素进行由大到小重新排序；最后求得所有路径组合的整体性能差异数据，并计算这些数据的中位数ava；
6、s3：对步骤s2中重新排序的deviation进行遍历，找到第一个路径差异程度在中位数ava以上的路径组合a：(patha，pathb)，若存在这样的路径组合a，且所需的路径数k＝2，结束选路；若存在这样的路径组合a，但所需的路径数k＞2，则更新无向图g上该路径的带宽使用情况，并继续执行步骤s4；
7、s4：依据步骤s3中得到的两条路径(patha，pathb)对无向图g进行再一次的节点和边剔除操作，然后利用深度遍历求解出新的候选路径组合new_alt_paths＝[path1，…，pathi，…]；
8、s5：计算步骤s4中得到的new_alt_paths对应的重心坐标集合new_centers，然后分别计算new_centers中的每一条路径的重心与两条已选路径patha和pathb的重心偏离程度之和di＝di,a+di,b，从而得到新的重心偏离程度集合new_deviation；
9、s6：基于步骤s5中得到的new_centers，重复步骤s2和步骤s3的操作，找出最终所需的路径组合b：(patha，pathb，pathc)。
10、进一步的，步骤s1中确定不相交多路径路由选路方法迭代次数上限n的具体操作包括以下步骤，
11、s101：确定无向图g中边的集合initial_edges，同时初始化一个存储历史搜索路径的集合initial_historical_path、一个索引集合initial_index以及一个存储解集的集合initial_results；
12、s102：将发送节点设为当前节点，遍历集合initial_edges以搜索包含当前节点变量但是尚未出现在历史搜索路径集合initial_historical_path中的边；
13、s103：从索引集合initial_index的尾部取出一个节点作为新的当前节点，重复步骤s102，直至访问到含有目的节点的边，或者initial_edges中已经没有了不包括在历史搜索路径集合initial_historical_path中但包含当前节点的链路；
14、s104：将目的节点作为一个解元素存入initial_results中，回删历史路径集合initial_historical_path中的最后一条链路，并从索引集合initial_index的尾部取出目的节点x作为新的当前节点；
15、s105：重复步骤s102-步骤s104，直至索引集合initial_index为空；
16、s106：取in本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S1中确定不相交多路径路由选路方法迭代次数上限N的具体操作包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于，步骤S1中从源到目的节点的带宽计算方法为：
4.根据权利要求3所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S2中重心偏离程度的计算过程包括以下步骤，
5.根据权利要求4所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S2中所有路径组合的整体性能差异数据计算过程包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S3中若不能得到路径组合A，则将所需路径数k增加1后，重新计算新的候选路径，并按照更新后的候选路径和链路带宽要求，重复步骤S2和步骤S3。
7.根据权利要求6所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，
8.根据权利要求7所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S6中对无向图G进行再一次的节点和边剔除操作的具体操作包括以下步骤，
9.根据权利要求8所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤S605的具体操作包括以下步骤，
10.基于位置与路径质量差异的多路径路由选路系统，其特征在于：所述多路径选路系统在进行多路径路由选路时，执行权利要求1～9中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤s1中确定不相交多路径路由选路方法迭代次数上限n的具体操作包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于，步骤s1中从源到目的节点的带宽计算方法为：
4.根据权利要求3所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤s2中重心偏离程度的计算过程包括以下步骤，
5.根据权利要求4所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在于：步骤s2中所有路径组合的整体性能差异数据计算过程包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述的基于位置与路径质量差异的多路径路由选路方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李松，王亚男，李勋，王坚，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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