定如表1所示。改进后 的邻接矩阵如图4所示。
[0038] 每一位上的编码对应一种不同的权值，权值越大表示这种通讯手段所需的时间延 迟越高，整条路由权值大小反应了消息传播时间的大小，我们最后要选取节点最少且权值 较小的路径。
[0039] 如图4所示，改进后的邻接矩阵不仅表示了节点之间的连接关系，还可以表示节点 之间所具有的通讯手段，根据上面的邻接矩阵，不仅可以找到两节点之间的具有不同节点 的路径，还可以找到具有相同节点、采用不同通讯手段的路径。
[0040] (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；
[0041] (3)基于得到的邻接矩阵，进行源节点和目的节点的全路径搜索，得到N条路径； [0042] (4)根据数字标识将所得到N条路径进行去相关性处理；
[0043] 为了最大化的利用通讯网络中的资源且做到相互之间的路径互不干涉，需要对上 面找到的所有路径进行去除相关性的操作，把所有与源节点s连接的边N(s)都标记上数字 标识m，那么最后得到的所有路径上都携带着这种数字标识，如果要得到节点不相关的路 径，那么最后筛选出的路径中每条路径的数字标识都应该是不同的。去相关处理具体包括 步骤：
[0044] (401)将N条路径按照数字标识来进行分组，并且将N条路径放到集合H1中；
[0045] (402)选出一条节点最少且权值较小的路径作为当前基准路径L1，把L1存入到集 合H2中；
[0046] (403)取出当前基准路径L1的中间节点到集合C1，以C1中的节点作为筛选条件，去 除集合H1中含有C1节点的路径得到集合H3;
[0047] (404)判断集合H3中的分组个数是否为一个，如果是，则挑选出该组的最短路径并 存储到集合H2中；如果不是，则在集合H3中选取一条节点最少且权值较小的路径作为基准 路径L2，把L2存入到集合H2中，并将L2的中间节点存入到C1内，然后再以C1中的节点作为筛 选条件，去除集合H3中含有C1节点的路径得到集合H4，继续迭代过程，直到最后一组;H2中 存储的所有基准路径即为去除相关性之后得到的路径，去相关性过程结束。
[0048] (5)根据通讯手段的种类对H2中的所有路径进行全列，得到节点相同、通讯手段不 同的所有路径。
[0049] (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;例 如:不能出现连续两次的卫星通讯，不能出现三次短波通讯等。
[0050] 以上6步完成之后，即完成了多路径多通讯手段的路径规划。
[0051] 上述算法我们已使用C#语言进行了编程实现，并且在4节点有向通讯网络图，8节 点有向通讯网络图和20节点通讯网络图上做了算法验证，计算出的路由和理论得到的路由 一致，基本满足需求。其中在20节点的网络图中，计算时间不超过2秒，在时间上也符合我们 的要求。算法经过多次的试验验证之后，已经使用在了实际的项目中，为通讯路由表的建立 和链路的开通提供了参考的依据，得到了满意的结果。
[0052] 表 1
[0053]
【主权项】
1. 一种多路径多通讯手段路由规划方法，其特征在于，包括以下步骤： (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； (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； (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； (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； (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； (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； 完成多路径多通讯手段的路由规划。2. 根据权利要求1所述的一种多路径多通讯手段路由规划方法，其特征在于:所述的步 骤(1)具体包括以下步骤： (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； (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。3. 根据权利要求1所述的一种多路径多通讯手段路由规划方法，其特征在于:所述的步 骤(4)具体包括以下步骤： (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； (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； (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(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); (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。
【专利摘要】本发明的一种多路径多通讯手段路由规划方法，涉及通信网络中的路径规划领域。由于通信网内各个节点之间的通讯手段有很多种，所以传统算法中表示网络节点关系的二维邻接矩阵已经不能满足需求，我们在此基础上对传统矩阵中表示节点邻接关系的数值做相应的编码，使其除了可以表示节点之间的邻接关系外，还可以表示节点之间的多种通讯手段。本发明基于图论中深度优先的全路径搜索算法，计算得出通信网内节点不相关、权值较优、且长度较小的路由。同时为了达到路由互不干扰的目的，我们对得到的路由进行了去除节点和通信手段相关性的操作，从而最大化的利用了整个通信网络内的资源，为通信网路由表的建立，信息发送路由的筛选提供了依据。
【IPC分类】H04L12/721
【公开号】CN105515984
【申请号】CN201510848232
【发明人】王超, 郭兆华, 刘雪峰, 陈肖蒙, 王旭, 常旷博
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月27日