[发明专利]一种基于迭代编码的多约束组播路由算法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通讯领域，尤其是一种基于迭代编码的多约束组播路由算法。

背景技术

在当前的网络通信中，组播通信是一种重要的方式。组播通信相比于单播通信，在点到多点的数据传输方面更为有效。实现组播通信的关键是建立组播路由。与单播通信中的传输路径不同，组播路由的拓扑是一棵组播树。目前，通信网络承载的业务有着差异化的网络传输QoS要求。这些要求主要体现在网络通信过程中的传输时延、时延抖动、吞吐量和丢包率等几个方面。这使得多约束条件下的组播路由问题成为一个研究的热点。现有的研究成果中，有许多方式可以解决无约束的组播路由问题，例如dijkstra算法和Steiner树。但是这些传统的方法并不能解决多约束条件下的组播路由问题。

目前，可以利用一些启发式的算法和群体智能算法来解决多约束条件下的组播路由问题，例如模拟退火算法、遗传算法、蚁群算法、粒子群优化算法和萤火虫群优化算法等。但是，上述算法在求解多约束组播路由问题时，存在求解速度慢，计算复杂度高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，在具有多约束要求的通信网路中，提供一种本发明一种基于迭代编码的多约束组播路由算法。设计具备去除环路功能并且具有较好编解码适用性的组播树编码方法，同时，该方法对于已经生成的组播树也具有消除环路的功能。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于迭代编码的多约束组播路由算法包括：

步骤1：输入网络拓扑结构，以及网络路由约束条件时延De_req、时延抖动DJ_req、吞吐量Th_req、丢包率PLR_req，利用组播树生成方法生成一个有向组播树；

步骤2：基于步骤1，删除组播树中不满足丢包率PLR_req约束条件的节点以及与这些节点相连的链路，删除不满足时延De_req、时延抖动DJ_req、吞吐量Th_req的链路后，生成一棵组播树x_j(t)；

步骤3：基于步骤1，再利用组播树生成方法随机生成一棵组播树x_i(t)；

步骤4：根据组播树编码方法，合并步骤2与步骤3得到的组播树，生成新的组播树xi(t+1)=xi(t)⊕xj(t);]]>

步骤5：如果组播树x_i(t+1)满足路由约束条件或者计算过程达到迭代次数，则执行步骤6；否则，t=t+1，执行步骤2；

步骤6：输出组播树x_i(t+1)。

进一步的，所述组播树生成方法具体包括：

步骤11：初始化一棵空的组播树x₀=(0₁,0₂,…,0_n)；

步骤12：将源节点的先验节点设置为其本身，即x_s=(0₁,0₂,…,S_s,…,0_n)；

步骤13：从目的节点集合中随机选择一个目的节点作为当前节点；

步骤14：从与当前节点有连接关系的节点集合中删除最近后继节点。则可以生成当前节点的先验节点集合；

步骤15：从当前节点的先验节点集合中随机选择一个节点作为当前节点的一个先验节点。然后将选择的先验节点设置为当前节点；

步骤16：如果当前节点的先验节点集合为空，即为“0”，转步骤14，否则转步骤S17；

步骤S17：如果所有目的节点的先验节点集合为空，即为“0”，转步骤S108，否则转步骤S13。