專利名稱：一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在不對稱網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)涑橄蠓椒?，尤其涉及一種應(yīng)用于通訊領(lǐng)域中的不對稱自動交換光網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)涑橄蠓椒ā?br> 背景技術(shù)：
為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可擴展性與安全性，無論是IP網(wǎng)絡(luò)，ATM網(wǎng)絡(luò)還是近年來出現(xiàn)的自動交換光網(wǎng)絡(luò)(Automatic Switched Optical Networks，ASON)，都采用分層多域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在分層網(wǎng)絡(luò)中，每一個路由域的拓?fù)湫畔⑹紫韧ㄟ^特定的拓?fù)涑橄笏惴右猿橄蟛拍馨l(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中的其他路由域。這樣，每個路由域只維護自身的詳細(xì)拓?fù)湫畔⒁约捌渌虻某橄笸負(fù)湫畔ⅲ瑥亩蟠鬁p少了網(wǎng)絡(luò)中需要存儲和發(fā)布的信息量。然而，由于抽象的拓?fù)湫畔⑼粔驕?zhǔn)確，從而導(dǎo)致根據(jù)此信息選擇的“可行”路由實際上并不能滿足業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量等級(Quality of ServiceQoS)要求。性能良好的拓?fù)涑橄笏惴ㄔ噲D在兩者之間找到最佳平衡點。
拓?fù)涑橄筮^程通常包含兩個步驟。第1步被稱做“全連通圖構(gòu)建”，通過在每對邊界節(jié)點之間構(gòu)建一條邏輯鏈路，形成一個邊界節(jié)點的全連通圖抽象拓?fù)洹８鶕?jù)不同的服務(wù)質(zhì)量等級路由算法，每條邏輯鏈路與一個或多個服務(wù)質(zhì)量等級參數(shù)相關(guān)聯(lián)。服務(wù)質(zhì)量等級參數(shù)可以是加性的，如時延等；也可以是限制性的，如帶寬等。這些參數(shù)從原拓?fù)渖线吔绻?jié)點間路徑的服務(wù)質(zhì)量等級參數(shù)得到。第2步被稱作“全連通圖壓縮”，全連通圖抽象拓?fù)浔贿M(jìn)一步壓縮為一個更加稀疏的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如樹形或星形拓?fù)?。?jīng)過抽象的拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的服務(wù)質(zhì)量等級參數(shù)被發(fā)布到其他路由域。如果在某一路由域內(nèi)的一個節(jié)點接收到另一個路由域的樹形或星形拓?fù)?，它需要首先將此拓?fù)浣獯a為全連通圖拓?fù)?，才能在此拓?fù)渖线M(jìn)行路由選擇。
近年來，大部分對拓?fù)涑橄髥栴}的研究都以對稱網(wǎng)絡(luò)為研究對象。然而，不對稱網(wǎng)絡(luò)卻更接近實際網(wǎng)絡(luò)模型，而且不對稱網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涑橄髥栴}比對稱網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多。有的文獻(xiàn)提出將不對稱網(wǎng)絡(luò)中每對邊緣節(jié)點間兩條反向鏈路用一條無向鏈路代替，將不對稱網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為一個對稱網(wǎng)絡(luò)，再將用于對稱網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涑橄蠓椒☉?yīng)用于其上。這種方法雖然簡單，卻完全丟失了原網(wǎng)絡(luò)中的不對稱信息。
抽象模型用一個三維向量(V，B，E)表示一個域，其中V為域內(nèi)節(jié)點集合，BV為域邊界節(jié)點集合，E為連接V中節(jié)點的雙向鏈路集合。此域的全連通圖抽象拓?fù)溆?B，Lm)表示，其中Lm為每對邊界節(jié)點之間的邏輯鏈路。每條邏輯鏈路都存在一個對應(yīng)的權(quán)值。此權(quán)值等于邏輯鏈路邊界節(jié)點之間在原拓?fù)渲凶疃搪窂降臋?quán)值。
在采用最小生成樹抽象方法的情況下，帶有0(|B|2)個邏輯鏈路的全連通圖抽象拓?fù)鋵⒈贿M(jìn)一步抽象壓縮為帶有0(|B|)個邏輯鏈路的最小生成樹抽象拓?fù)洹Ｓ?B，Lt)表示壓縮后的拓?fù)?，其中Lt為邏輯鏈路集合。由于LtLm，用Lm-t表示Lm-Lt中的邏輯鏈路集合。其中，集合Lm的基數(shù)為|B|(|B|-1)/2，Lt的基數(shù)為|B|-1，Lm-t的基數(shù)為1/2|B|2-3/2|B|+1。當(dāng)在接收端將生成樹拓?fù)浣獯a為全連通圖拓?fù)鋾r，邏輯鏈路(u，v)∈Lt的權(quán)值可以直接從生成樹拓?fù)渲械玫?，而邏輯鏈?u，v)∈Lm-t的權(quán)值則無法直接得出?？梢酝瞥鋈缦露ɡ矶ɡ?對于任何邏輯鏈路(u，v)∈Lm-t，此鏈路的權(quán)值w(u，v)滿足如下不等式max(i,j)∈Puvw(i,j)≤w(u,v)≤Σ(i,j)∈Puvw(i,j)---(1)]]>其中Puv為邏輯鏈路(u，v)的端節(jié)點在最小生成樹上的唯一路徑。
w(u，v)的下界可以根據(jù)最小生成樹的性質(zhì)得出，而w(u，v)的上界根據(jù)全連通圖抽象拓?fù)渲羞壿嬫溌返臋?quán)值等于原拓?fù)渲凶疃搪窂綑?quán)值得出。因此，又稱全連通圖抽象拓?fù)渲懈鳁l邊滿足三角形不等式的法則，即在全連通圖抽象拓?fù)渲?，有三條無向鏈路組成的類似三角形的圖形，其中，任意兩條無向鏈路的權(quán)值的數(shù)值之和大于第三條無向鏈路的權(quán)值的數(shù)值。
另一文獻(xiàn)提出，當(dāng)最小生成樹拓?fù)浣獯a為全連通圖抽象拓?fù)鋾r，可以根據(jù)定理得到邏輯鏈路(u，v)∈Lm-t權(quán)值的上界或下界作為這些邏輯鏈路的估計權(quán)值。然而此方法會引入較大的權(quán)值失真。
有的文獻(xiàn)提出一種單點逼進(jìn)算法(SP)，能夠較大程度的減少失真。用w1b(u，v)代表鏈路(u，v)權(quán)值的下限，wub(u，v)代表上限，w*(u，v)代表解碼后的估計值，則SP算法的步驟為(1)根據(jù)式(2)計算一個浮點值dp*dp*=Σ(u,v)∈Lm-t((w(u,v)-wlb(u,v))×(wub(u,v)-wlb(u,v)))Σ(u,v)∈Lm-t(wub(u,v)-wlb(u,v))2---(2)]]>(2)此浮點值與抽象拓?fù)湟黄鸢l(fā)布到其它域，在將生成樹拓?fù)浣獯a為全連通圖拓?fù)鋾r，用式(3)計算鏈路的估計權(quán)值。
w*(u，v)＝wlb(u，v)+dp*×(wub(u，v)-wlb(u，v)) (3)令w(v，u)和w(u，v)為一對節(jié)點之間兩條方向相反的鏈路(v，u)和(u，v)的權(quán)值。則ρuv＝w(u，v)/w(v，u)為節(jié)點對u和v的不對稱因子。ρ＝max(u，v)∈E(ρuv)為域G(V，B，E)的不對稱常數(shù)。文獻(xiàn)[1]中提出的AS方法在每對邊緣節(jié)點間用一條無向鏈路代替原有的兩條反向鏈路，無向鏈路權(quán)值wk(v,u)=w(v,u)×w(u,v).]]>然而，這種方法存在兩個問題。首先，鏈路的不對稱信息完全丟失。其次，由于全連通圖抽象拓?fù)渲械臋?quán)值是從原拓?fù)渲杏嬎阕疃搪窂綑?quán)值得到的，因此全連通圖抽象拓?fù)涞母鳁l邊滿足三角形不等式。由全連通圖拓?fù)涞玫降淖钚∩蓸渫負(fù)淇梢愿鶕?jù)這一性質(zhì)得到鏈路權(quán)值的上限。然而，由AS算法得到的對稱圖形某些鏈路可能會失去三角形不等式性質(zhì)，從而使SP算法由于無法得到權(quán)值上限而無法應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決了針對具有分層多域結(jié)構(gòu)的自動交換光網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)涑橄髥栴}，解決了網(wǎng)絡(luò)中不對稱鏈路狀態(tài)參數(shù)所產(chǎn)生的失真問題；提出一種抽象拓?fù)浜蟮目臻g復(fù)雜度仍為0(|B|)，并最大化保證信息準(zhǔn)確性的三角矩陣式的樹拓?fù)涑橄蠓椒ā?br> 本發(fā)明為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的采用的技術(shù)方案如下。
一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒ǎㄟ^在原拓?fù)渲械拿繉吔绻?jié)點之間構(gòu)建一條邏輯鏈路，形成一個邊界節(jié)點的全連通圖抽象拓?fù)?其特征為所述的生成樹拓?fù)涑橄蟛襟E為，步驟1，基于所述的全連通圖抽象拓?fù)?構(gòu)建無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l，構(gòu)建的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l上只有部分邏輯鏈路符合的法則為，全連通圖抽象拓?fù)渲懈鳁l邊滿足三角形不等式的法則；步驟2，構(gòu)建無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l的最小生成樹拓?fù)?，分別表示為最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l，對于不在這兩個最小生成樹拓?fù)渖系倪壿嬫溌?，可得到它們?quán)值的下界；步驟3，基于最小生成樹拓?fù)銽u構(gòu)建一個有向樹形抽象拓?fù)?將最小生成樹拓?fù)銽u上的每一條無向邏輯鏈路都替換為有向樹形抽象拓?fù)?上的一對有向邏輯鏈路，這是由于無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l上的另一部分邏輯鏈路不符合全連通圖抽象拓?fù)涞母鳁l邊滿足三角形不等式的法則，這樣是為了能得到不在這兩個最小生成樹拓?fù)渖系倪壿嬫溌窓?quán)值的上界；步驟4，于是得到3個樹形抽象拓?fù)?，為有向樹形抽象拓?fù)?最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l，將三者發(fā)布到其他路由域節(jié)點上。
本發(fā)明在所述的全連通圖抽象拓?fù)?中的邏輯鏈路中，將方向按節(jié)點編號從小指向大的，構(gòu)建在所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u中，將方向按節(jié)點編號從大指向小的，構(gòu)建在所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中。
本發(fā)明所述的全連通圖抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。
本發(fā)明所述的最小生成樹拓?fù)銽u、最小生成樹拓?fù)銽l的各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。
本發(fā)明所述的有向樹形抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的全連通圖抽象拓?fù)?中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值相等。
本發(fā)明如果所述的全連通圖抽象拓?fù)?中有一條邏輯鏈路不包含在所述的有向樹形抽象拓?fù)?最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l中的任何一個中，則可以通過如下步驟得到該邏輯鏈路權(quán)值的上界和下界，步驟1，權(quán)值的上界可以通過計算有向樹形抽象拓?fù)?中所述的節(jié)點對邏輯鏈路上兩節(jié)點之間的唯一路徑的權(quán)值得到，設(shè)邏輯鏈路兩節(jié)點為節(jié)點u和節(jié)點v；步驟2，如果節(jié)點u的編號小于節(jié)點v的編號，權(quán)值下界可以通過根據(jù)最小生成樹拓?fù)銽u上節(jié)點u和節(jié)點v之間唯一路徑上權(quán)值最大的邏輯鏈路權(quán)值得到；步驟3，如果節(jié)點u的編號大于節(jié)點v的編號，權(quán)值下界可以通過根據(jù)最小生成樹拓?fù)銽l上節(jié)點u和節(jié)點v之間唯一路徑上權(quán)值最大的邏輯鏈路權(quán)值得到。
本發(fā)明當(dāng)所述的邏輯鏈路(u，v)的兩個端節(jié)點之間在生成樹抽象拓?fù)渖系奈ㄒ宦窂街挥幸粋€中間節(jié)點時，設(shè)除節(jié)點u和節(jié)點v外的第三個節(jié)點為節(jié)點r，可根據(jù)下面步驟得到邏輯鏈路(u，v)和(v，u)的權(quán)值上界和下界，其中，節(jié)點r的編號均小于節(jié)點u和節(jié)點v的編號，步驟1，邏輯鏈路(u，v)的權(quán)值上界為邏輯鏈路(u，r)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值之和，邏輯鏈路(v，u)的權(quán)值上界為邏輯鏈路(v，r)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值之和；
步驟2，當(dāng)節(jié)點u的編號小于節(jié)點v的編號，比較邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值的大小，大的權(quán)值為邏輯鏈路(u，v)的權(quán)值的下界；步驟3，當(dāng)節(jié)點u的編號大于節(jié)點v的編號，比較邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值的大小，大的權(quán)值為邏輯鏈路(v，u)的權(quán)值的下界。
本發(fā)明一旦得到了這些所述的生成樹拓?fù)涑橄筮^程中丟失的所述的邏輯鏈路權(quán)值的上界和下界，即可應(yīng)用單點逼進(jìn)算法進(jìn)行解碼。
假設(shè)節(jié)點u的編號小于節(jié)點v，即u＜v，則對于無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和Ml，分別有，wMu(u,v)=w(u,v),u<v---(4)]]>wMl(u,v)=w(u,v),u<v---(5)]]>其中WMu(u，v)和WMl(u，v)為分配給Mu和Ml中每個無向鏈路(u，v)的權(quán)值。
令Mu解碼后的鏈路權(quán)值表示為WMu*(u，v)，而Ml解碼后的鏈路權(quán)值表示為WMl*(u，v)。由于全連通圖抽象拓?fù)?中各鏈路的方向已經(jīng)隱含在Mu和Ml中，因此可以得到 中各鏈路解碼后的權(quán)值如下w*(u,v)=wMu*(u,v),u<vwMl*(u,v),u>v]]>由于Mu和Ml上的部分邏輯鏈路不滿足三角形法則，SP算法卻無法應(yīng)用于Mu和Ml上。
有向全連通圖抽象拓?fù)?中的每條有向邏輯鏈路(u，v)的權(quán)值表示為w(u，v)。
基于Tu構(gòu)建的一個有向樹形抽象拓?fù)?將Tu上的每一條無向邏輯鏈路都替換為一對有向邏輯鏈路，每條有向邏輯鏈路的權(quán)值如下 由于此處理不對稱網(wǎng)絡(luò)的方法需要得到有向圖的上三角矩陣和下三角矩陣，因此稱為三角矩陣(TM)方法。
由于采用上述措施，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果本發(fā)明可將不對稱鏈路狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行拓?fù)涑橄?，使所有的不對稱信息都能夠被包含在抽象拓?fù)渲?；最大化保證信息準(zhǔn)確性；將空間復(fù)雜度限制在0(|B|)；仿真結(jié)果顯示其性能都大大優(yōu)于傳統(tǒng)的不對稱網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑橄蠓椒?AS)。


圖1是對稱網(wǎng)絡(luò)的全連通圖抽象拓?fù)涫疽鈭D；圖2是不對稱網(wǎng)絡(luò)的全連通圖抽象拓?fù)渫負(fù)涫疽鈭D；圖3是本發(fā)明實施例的無向全連通圖Mu的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的無向全連通圖Ml的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例的最小生成樹拓?fù)銽u的示意圖；圖6是本發(fā)明實施例的最小生成樹拓?fù)銽l的示意圖；圖7是本發(fā)明實施例的有向樹形抽象拓?fù)?的示意圖；圖8是誤接收數(shù)與時延約束的關(guān)系圖；圖9是誤拒絕數(shù)與時延約束的關(guān)系圖；圖10是誤(拒絕+接收)數(shù)與時延約束的關(guān)系圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
在圖1中，表示的是一個對稱網(wǎng)絡(luò)的全連通圖抽象拓?fù)洌?個節(jié)點和3個無向鏈路，各節(jié)點之間的最短路徑權(quán)值分別是，節(jié)點1和2之間的為1，節(jié)點2和3之間的為10，節(jié)點2和3之間的為20。
在圖2中，表示的是一個不對稱網(wǎng)絡(luò)的全連通圖抽象拓?fù)?，是通過在原拓?fù)渲械拿繉吔绻?jié)點之間構(gòu)建一條邏輯鏈路，形成一個邊界節(jié)點的全連通圖抽象拓?fù)?全連通圖抽象拓?fù)?上的六個邏輯鏈路的權(quán)值為W(1，2)＝10，W(1，3)＝10，W(2，1)＝1，W(3，1)＝10，W(2，3)＝10，W(3，2)＝20。
同對稱網(wǎng)絡(luò)相比，不對稱網(wǎng)絡(luò)增加了信息量，不對稱網(wǎng)絡(luò)不但同每個節(jié)點對相關(guān)聯(lián)的鏈路權(quán)值個數(shù)加倍，而且還增加了每個權(quán)值所對應(yīng)的鏈路的方向信息。因此，不對稱網(wǎng)絡(luò)的信息量是對稱網(wǎng)絡(luò)的3倍。
在對稱網(wǎng)絡(luò)中，只有1個代表鏈路權(quán)值的整數(shù)1需要同節(jié)點對1和2相關(guān)聯(lián)。然而，在不對稱網(wǎng)絡(luò)中，一個三維向量(1，10，0)需要同節(jié)點對1和2之間相關(guān)聯(lián)。其中，1和10代表鏈路的權(quán)值，而0指示較大的權(quán)值與從小編號節(jié)點指向大編號節(jié)點的鏈路相關(guān)聯(lián)。
生成樹拓?fù)涑橄蟛襟E參見圖3，圖4，圖5，圖6，圖7。
通過原拓?fù)涞玫揭粋€全連通圖抽象拓?fù)?生成樹拓?fù)涑橄蟛襟E為如下步驟1，根據(jù)公式(4)和(5)構(gòu)建無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和Ml，無向全連通圖抽象拓?fù)銶u為全連通圖抽象拓?fù)?的上三角拓?fù)渚仃?，而Ml為 的下三角拓?fù)渚仃嚒?br> 構(gòu)建的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和Ml上的部分邏輯鏈路符合的法則為，全連通圖抽象拓?fù)渲懈鳁l邊滿足三角形不等式的法則。
在圖3和圖4中，各個邏輯鏈路的權(quán)值為wMu(1,2)=w(1,2)=10,wMu(1,3)=w(1,3)=10,wMu(2,3)=w(2,3)=10,]]>wMu(1,2)=w(2,1)=1,wMu(1,3)=w(3,1)=10,wMu(2,3)=w(3,2)=20.]]>全連通圖抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、Ml中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。
步驟2，分別構(gòu)建Mu和Ml的最小生成樹拓?fù)銽u和Tl。
在圖5和圖6中，最小生成樹拓?fù)銽u、Tl的各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、Ml中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。對于不在這兩個最小生成樹拓?fù)渖系倪壿嬫溌罚傻玫剿鼈儥?quán)值的下界。
步驟3，將最小生成樹拓?fù)銽u上的每條無向邏輯鏈路用一對有向邏輯鏈路代替，構(gòu)建一個有向樹形抽象拓?fù)?在圖7中，有向樹形抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和全連通圖抽象拓?fù)?中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值相等。各個邏輯鏈路的權(quán)值數(shù)值為wTur(1,2)=w(1,2)=10,wTur(2,1)=w(2,1)=1,wTur(2,3)=w(2,3)=10,]]>wTur(3,2)=w(3,2)=10.]]>步驟4，將生成的三個樹形抽象拓?fù)銽u，Tl和 發(fā)布給不對稱網(wǎng)絡(luò)中其它路由域的節(jié)點。
接收到抽象拓?fù)涞钠渌酚捎蚬?jié)點根據(jù)下面步驟得到邏輯鏈路(2，3)、(3，2)的權(quán)值上界和下界。
步驟4.1，根據(jù)圖7得到邏輯鏈路(2，3)和(3，2)的權(quán)值上界為節(jié)點對2和3之間和節(jié)點對3和2之間的唯一路徑的權(quán)值，wub(2，3)＝w(2，1)+w(1，3)＝1+10＝11，wub(3，2)＝w(3，1)+w(1，2)＝10+10＝20。
步驟4.2，由于2小于3，所以根據(jù)圖5得到鏈路(2，3)的權(quán)值下界為節(jié)點2和3之間唯一路徑上權(quán)值最大的鏈路權(quán)值，w1b(u，v)＝max(w(1，2)，w(1，3))＝max(10，10)＝10。
步驟4.3，由于3大于2，所以根據(jù)圖6得到鏈路(3，2)的權(quán)值下界為節(jié)點3和2之間唯一路徑上權(quán)值最大的鏈路權(quán)值，w1b(3，2)＝max(w(2，1)，w(3，1))＝max(1，10)＝10。
一旦得到了這些樹拓?fù)涑橄筮^程中丟失的邏輯鏈路權(quán)值的上界和下界，即可應(yīng)用單點逼進(jìn)算法進(jìn)行解碼。
通過仿真對提出的TM方法性能進(jìn)行分析，并且與上述文獻(xiàn)提出的AS方法進(jìn)行比較。仿真中假設(shè)每個業(yè)務(wù)請求都具有時延約束，比較的性能指標(biāo)為網(wǎng)絡(luò)中的誤拒絕數(shù)(w.r.n.)，誤接受數(shù)(w.a.n.)，誤(拒絕+接受)數(shù)(w.(r.+a.)n.)。誤拒絕指當(dāng)路徑的估計時延值小于業(yè)務(wù)請求的時延約束，而實際時延值大于業(yè)務(wù)請求的時延約束時，業(yè)務(wù)請求會被源節(jié)點接受，但在路徑建立過程中發(fā)現(xiàn)并不可行而最終被拒絕。誤接受指當(dāng)路徑的估計時延值大于業(yè)務(wù)請求的時延約束，而實際時延值小于業(yè)務(wù)請求的時延約束時，業(yè)務(wù)請求實際上可以被支持，卻被源節(jié)點拒絕。仿真中記錄所有業(yè)務(wù)請求到達(dá)網(wǎng)絡(luò)后的誤拒絕數(shù)和誤接受數(shù)，并將兩者相加以比較兩種算法的綜合性能。
仿真中使用隨機生成的300節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹＞W(wǎng)絡(luò)中包含10個域，且每個域平均包含30個節(jié)點。對于每條雙向鏈路，隨機產(chǎn)生一個1到5之間的整數(shù)以及一個15到20之間的整數(shù)，作為兩個方向鏈路的時延值。每個時延值對應(yīng)的鏈路方向是隨機選擇的。網(wǎng)絡(luò)的連接到達(dá)率為泊松分布，連接持續(xù)時間為指數(shù)分布。將業(yè)務(wù)請求的時延約束以步長為3的速度從4增加到25。
在圖8和圖9和圖10中，分別給出兩種抽象算法的誤接收數(shù)，誤拒絕數(shù)，以及誤(拒絕+接收)數(shù)，圖中有橫線填充線的數(shù)據(jù)條表示的是TM法，帶斜線填充線的數(shù)據(jù)條表示的是AS法。從三個圖中可以看出，無論是何種性能指標(biāo)，TM均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于AS。這是由于，TM算法通過構(gòu)建三個生成樹抽象拓?fù)渫耆Ａ袅司W(wǎng)絡(luò)的不對稱信息，而AS算法卻將這些信息完全丟棄。而且，AS算法構(gòu)造的對稱全連通圖抽象拓?fù)渲胁糠宙溌穯适Я巳切尾坏仁叫再|(zhì)，從而使SP優(yōu)化算法的性能受到影響，而TM算法徹底解決了這一問題。使用本專利提出的不對稱網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑橄蠓椒梢源蟠鬁p少源節(jié)點由于拓?fù)湫畔⒉粶?zhǔn)確而導(dǎo)致的路由決策錯誤數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?，通過在原拓?fù)渲械拿繉吔绻?jié)點之間構(gòu)建一條邏輯鏈路，形成一個邊界節(jié)點的全連通圖抽象拓?fù)?其特征為所述的生成樹拓?fù)涑橄蟛襟E為步驟[1]，基于所述的全連通圖抽象拓?fù)?構(gòu)建無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l，構(gòu)建的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l上只有部分邏輯鏈路符合的法則為，全連通圖抽象拓?fù)渲懈鳁l邊滿足三角形不等式的法則；步驟[2]，構(gòu)建無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l的最小生成樹拓?fù)?，分別表示為最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l，對于不在這兩個最小生成樹拓?fù)渖系倪壿嬫溌?，可得到它們?quán)值的下界；步驟[3]，基于最小生成樹拓?fù)銽u構(gòu)建一個有向樹形抽象拓?fù)?將最小生成樹拓?fù)銽u上的每一條無向邏輯鏈路都替換為有向樹形抽象拓?fù)?上的一對有向邏輯鏈路，這是由于無向全連通圖抽象拓?fù)銶u和無向全連通圖抽象拓?fù)銶l上的另一部分邏輯鏈路不符合全連通圖抽象拓?fù)涞母鳁l邊滿足三角形不等式的法則，這樣是為了能得到不在這兩個最小生成樹拓?fù)渖系倪壿嬫溌窓?quán)值的上界；步驟[4]，于是得到3個樹形抽象拓?fù)?，為有向樹形抽象拓?fù)?最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l，將三者發(fā)布到其他路由域節(jié)點上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒ǎ涮卣鳛樵谒龅娜B通圖抽象拓?fù)?中的邏輯鏈路中，將方向按節(jié)點編號從小指向大的，構(gòu)建在所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u中，將方向按節(jié)點編號從大指向小的，構(gòu)建在所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?，其特征為所述的全連通圖抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒ǎ涮卣鳛樗龅淖钚∩蓸渫負(fù)銽u、最小生成樹拓?fù)銽l的各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的無向全連通圖抽象拓?fù)銶u、無向全連通圖抽象拓?fù)銶l中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值在數(shù)值上相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?，其特征為所述的有向樹形抽象拓?fù)?中各個邏輯鏈路的權(quán)值分別和所述的全連通圖抽象拓?fù)?中對應(yīng)的各個邏輯鏈路的權(quán)值相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒ǎ涮卣鳛槿绻龅娜B通圖抽象拓?fù)?中有一條邏輯鏈路不包含在所述的有向樹形抽象拓?fù)?最小生成樹拓?fù)銽u和最小生成樹拓?fù)銽l中的任何一個中，則可以通過如下步驟得到該邏輯鏈路權(quán)值的上界和下界，步驟[1]，權(quán)值的上界可以通過計算有向樹形抽象拓?fù)?中所述的節(jié)點對邏輯鏈路上兩節(jié)點之間的唯一路徑的權(quán)值得到，設(shè)邏輯鏈路兩節(jié)點為節(jié)點u和節(jié)點v；步驟[2]，如果節(jié)點u的編號小于節(jié)點v的編號，權(quán)值下界可以通過根據(jù)最小生成樹拓?fù)銽u上節(jié)點u和節(jié)點v之間唯一路徑上權(quán)值最大的邏輯鏈路權(quán)值得到；步驟[3]，如果節(jié)點u的編號大于節(jié)點v的編號，權(quán)值下界可以通過根據(jù)最小生成樹拓?fù)銽l上節(jié)點u和節(jié)點v之間唯一路徑上權(quán)值最大的邏輯鏈路權(quán)值得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?，其特征為?dāng)所述的邏輯鏈路(u，v)的兩個端節(jié)點之間在生成樹抽象拓?fù)渖系奈ㄒ宦窂街挥幸粋€中間節(jié)點時，設(shè)除節(jié)點u和節(jié)點v外的第三個節(jié)點為節(jié)點r，可根據(jù)下面步驟得到邏輯鏈路(u，v)和(v，u)的權(quán)值上界和下界，其中，節(jié)點r的編號均小于節(jié)點u和節(jié)點v的編號，步驟[1]，邏輯鏈路(u，v)的權(quán)值上界為邏輯鏈路(u，r)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值之和，邏輯鏈路(v，u)的權(quán)值上界為邏輯鏈路(v，r)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值之和；步驟[2]，當(dāng)節(jié)點u的編號小于節(jié)點v的編號，比較邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值的大小，大的權(quán)值為邏輯鏈路(u，v)的權(quán)值的下界；步驟[3]，當(dāng)節(jié)點u的編號大于節(jié)點v的編號，比較邏輯鏈路(r，u)的權(quán)值與邏輯鏈路(r，v)的權(quán)值的大小，大的權(quán)值為邏輯鏈路(v，u)的權(quán)值的下界。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中的生成樹拓?fù)涑橄蠓椒?，其特征為一旦得到了這些所述的生成樹拓?fù)涑橄筮^程中丟失的所述的邏輯鏈路權(quán)值的上界和下界，即可應(yīng)用單點逼進(jìn)算法進(jìn)行解碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于不對稱網(wǎng)絡(luò)中生成樹拓?fù)涑橄蟮姆椒?，將不對稱鏈路狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行拓?fù)涑橄蟮娜蔷仃嚪椒?TM)通過原拓?fù)洌瑯?gòu)建一個邊界節(jié)點的全連通圖抽象拓?fù)?br> 文檔編號H04L12/28GK1787470SQ20051012410
公開日2006年6月14日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者紀(jì)越峰, 雷蕾 申請人:北京郵電大學(xué)