一种多路径多通讯手段路由规划方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信网络中的路径规划领域，尤其是在包含多种通讯手段并且节点链 接关系复杂的网络图中，可以使用本方法找出节点不相关、通讯手段之间互不干涉且权值 较优的路径。
【背景技术】
[0002] 传统的深度优先搜索算法是搜索算法的一种，它以树的深度为第一优先级遍历树 的所有节点，尽可能的探索树的所有分支。对于一个图来说，深度优先搜索算法仅仅可以做 到遍历图中的节点，并不能直接用于点对点的多路径搜索。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的问题就是如何在一个结构复杂且通讯手段多种多样的网络环境 中，为每个节点之间找到一条或几条合理的路由，建立信息发送的路由表。为解决上述问 题，我们基于传统的图论中的基于深度优先的全路径搜索算法，结合通信网络的实际需求， 做出了相应的改进，并且在此基础上，对路径的后续筛选做了一些特性化的改变。本发明可 以计算通信网中节点不相关、权值较优且长度较小的路由，为网络中路由表的建立，信息发 送路由的筛选提供参考依据，并且最大化的利用了通信网络的资源。
[0004] 本发明通过以下技术方案来实现：
[0005] -种多路径多通讯手段路由规划方法，包括以下步骤：
[0006] (1)根据通讯手段的种类对网络图中节点之间的连接关系进行编码得到节点间的 邻接矩阵;所述的网络图是通过通讯网络抽象出来的；
[0007] (2)将网络图中所有与源节点连接的边都标记上不同的数字标识；
[0008] (3)基于邻接矩阵进行全路径搜索得到源节点和目的节点间的所有路径；
[0009] (4)根据数字标识去除源节点和目的节点间所有路径的节点相关性，得到去除节 点相关性的所有路径；
[0010] (5)根据通讯手段的种类对去除节点相关性的所有路径进行全排列，得到节点相 同通讯手段不同的所有路径；
[0011] (6)根据通讯手段的限制条件对节点相同通讯手段不同的所有路径进行筛选；
[0012] 完成多路径多通讯手段的路由规划。
[0013] 其中，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
[0014] (101)确定通讯手段的种类，将通讯手段种类的个数作为编码的编码主体，编码主 体的每一位对应一种通讯手段;其中，编码包括编码主体和占位；
[0015] (102)用得到的编码来表示网络图中节点之间的连接关系后，得到节点间的邻接 矩阵。
[0016] 其中，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
[0017] (401)将所有的路径按照数字标识来进行分组后选出一条最短的路径作为当前基 准路径并存储，在所有路径中将这一组的路径去除得到当前路径集合；
[0018] (402)对当前路径集合去除其他组内包含当前基准路径的中间节点的路径，得到 下一路径集合;其中，其他组为不包括当前基准路径所在组的分组；
[0019] (403)判断下一路径集合中的分组个数是否为一个，如果是，则该分组为最后一 组，挑选出该组的最短路径并存储，执行步骤
[0020] (404);如果不是，则在下一路径集合中挑选一条最短路径，将该最短路径作为下 一基准路径并存储，将该组的所有路径去除，得到第三路径集合;将第三路径集合作为当前 路径集合，将下一基准路径作为当前基准路径，执行步骤(402);
[0021] (404)将所有存储的基准路径和最后一组的最短路径进行整理得到去除节点相关 性的所有路径。
[0022] 本发明相比【背景技术】的优点在于：
[0023] 1.本发明可以找到节点相同，通讯手段不同的路径。
[0024] 2.本发明可以最大化的利用网络中的节点资源。
[0025] 3.本发明最后所得的路径做到了最大的互不相关性，不仅包括节点之间的不相 关，还包括节点间通讯方式的互不相关性。
[0026] 4.本发明可以根据通讯方式的限制条件自由的选取符合条件的路径。
【附图说明】
[0027] 图1是现有技术中普通的4节点无向图；
[0028] 图2是现有技术中描述图1连接关系的邻接矩阵；
[0029] 图3是本发明的4节点且节点之间具有不同通讯方式的无向图；
[0030] 图4是本发明的描述图3连接关系的邻接矩阵。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0032] 一种多路径多通讯手段路由规划方法，包括以下步骤：
[0033] (1)根据通讯手段的种类对网络图中的节点之间的连接关系进行编码得到节点间 的邻接矩阵，所述的网络图是通过通讯网络抽象出来的；
[0034] 图论中的邻接矩阵是表示网络中各节点之间连接关系的数学表达式，是计算路由 表的基础，根据需要，邻接矩阵可以有不同的表达方式，可根据矩阵中各元素的取值进行分 类。如图1所示，以一个4个节点的网络图为例：
[0035] 我们以一个4X4的矩阵来表示图中的节点的连接关系，邻接矩阵Adj如图2所示。 在图2的矩阵中，第一行的元素(a^，j = l，2,3,4)表示节点1与其他节点间的连接关系，如果 没有与其他节点相连，则aij的值为0，如果有连接关系，则aij的值为1，如果仅考虑节点间的 连接关系，不考虑链路代价，则矩阵中仅需"Γ、"〇"两种状态表示链路的"通"、"断"。但是在 复杂的网络环境中，每个节点之间的不仅有连接关系，还有不同的通讯手段，因此我们需要 改进传统的二维邻接矩阵。
[0036] 首先我们要确定通讯手段的种类，将通讯手段种类的个数作为编码的编码主体， 编码主体的每一位对应一种通讯手段;其中，编码包括编码主体和占位。如图3所示是一个 四节点的并且包含多种通讯手段的网络图，在图3中，相邻节点之间共有卫星、流余、短波和 散射四种通讯方式，此时图2中的邻接矩阵就无法描述图3节点之间的通讯手段，因此我们 要对矩阵中的元素进行重新编码，具体编码过程如下：
[0037] 将图2中的表示为一个5位的整数，但是它的取值在数学意义上不再是整数，而 是固定比特长度的编码，除去最高位，每一位代表对应的通讯手段，例如:a 12=lllll表示1 号节点之间和2号节点之间通过4种通讯方式相连，其5比特的编码规