[发明专利]光网络中一种基于贪婪算法的路由算法

摘要

本发明公开了光网络中基于贪婪算法的路由算法，针对光网络中路由最优化的问题，提供一种利用贪婪算法的特性光网络路由选择优化方法。在光网络中，由于每条链路上的光纤数和波长数是有限的，如果每个业务都尽可能采用较少的波长数，这会使网络资源的使用更加集中，也会节约网络资源。本文提出的算法是在使用较少波长的基础上，综合考虑跳数和阻塞率两方面对服务质量的影响，建立一条基于较小波长数、跳数和阻塞率相对较低的源节点到目的节点的路径。而且可以根据业务对服务质量要求的不同，设计不同的权值，从而使业务能够在有限的波长范围内得到较好的实现。

主权项

1.光网络中一种基于贪婪算法的路由选择方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：根据G(V，E，W)构造一点覆盖图H(W，V，B)。覆盖图H(W，V，B)的构造方法是：它的顶点由w和v构成，如果v_j(j＝1，2，…，n)被w_i(i＝1，2，…，k)覆盖，则v_j和w_i间由边b相连。这样连接V点和波长W的所有的边b构成了覆盖图H中边的集合B。初始化较少波长集W’和被覆盖的节点集V’为空集，设D’＝D∪{S}。步骤二：如果在图H(W，V，B)中存在一个顶点v^*∈V，该顶点的度数与波长集中波长个数相同，即v^*与所有的波长都有边相连，则删去顶点v^*及与其相连的边b^*，得到一个新的点覆盖图H(W，V，B)。步骤三：如果在图H(W，V，B)中存在一个顶点v^*∈D’，该顶点的度为1，即该顶点只与一个波长点w^*相连。把w^*加人集合W’，即W’＝W’U{w^*}。然后从图H(W，V，B)中删去w^*点及与w^*连接的顶点v，，并删去连接w^*与v点的边b^*。将这些与w^*相连的v点集合成为一个新的顶点V’，V’＝V’∪V(w^*)。将节点V’加人到V中，并将剩余的波长节点中与V’有覆盖关系的波长节点用边与节点V’相连，这样就生成一个新的点覆盖图H(W，V，B)。步骤四：重复第三步，直到生成的新的点覆盖图H(W，V，B)中的集合V中除点V’外没有度数为1的v点。步骤五：若图H(W，V，B)中除V’外不包含D’集合中的节点，则跳到第3阶段，否则，在图H(W，V，B)中选择一个顶点w^*∈W，该顶点覆盖的点中含有V’点(V’为非空集合点)且包含最多D’集合中的节点。如果有两个这样的节点，则选取节点度数大的波长节点w^*。把w^*加人集合W’，，即W’＝W’∪{w^*}。然后从图H(W，V，B)中删去w^*点及顶点集v，，并删去连接w^*与v点的边b^*，将这些与w*相连的v点集合成为一个新的顶点V’，。这样就生成了一个新的点覆盖图H(W，V，B)。步骤六：重复第五步，直到生成的新的点覆盖图H(W，V，B)中的集合V中除顶点V’外不包含D’集合中的点。步骤七：根据W’中的波长将原先的拓扑图G(V，E，W)变换成新的拓扑图G’(V，E，W’)，即将图G(V，E，W)中不包含在集合W’中的这些可用波长删去，若某条链路上的所有可用波长都不在集合W’中，则删去该链路。此时，W’就是满足较小波长数的所用波长集。图G’(V，E，W’)为使用较小波长数的网络拓扑图。步骤八：为该网络的每条链路构造一个新的权值：wij=1+a(1-λija/λijT)=1+a-aλija/λijT,]]>式中，a为一系数，它根据实际情况中对跳数和阻塞率的要求而定，a值越大，对阻塞率的要求相对就越高。依据上式计算出图G’(V，E，W’)中每条边的权值，并采用最短路径算法(如采用Dijkstra算法)计算从源节点到目的节点的路由。