[發明專利]考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法

有效

• 申請號: 201510223246.X
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN104901886B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 黃悅華;李振興;張騰飛;李振華;翁漢琍;袁兆強;黃景光;徐艷春;宋勱
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/751;H04L12/727;H04L12/803
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 吳思高

1.考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：基于通信網絡當前拓撲結構建立兩中斷節點間的預迂回路徑表；

步驟二：綜合影響信道時延的各種因素，選擇影響發送時延t_f的信道帶寬倒數1/B、影響傳輸時延t_s的信道長度d，影響排隊時延t_p的信道利用率u，作為重構最優迂回路徑的影響因子；

步驟三：考慮轉移數據流入備選信道后，對備選信道內數據排隊時延t_p造成的影響，根據排隊時延t_p與信道利用率u成指數關系，預算包含轉移數據流量的備選信道的信道利用率；

步驟四：對預迂回路徑表內所有信道的信道帶寬倒數和信道長度做歸一化處理，將歸一化處理的帶寬倒數、信道長度和預算的信道利用率三者加權得權重指標；

步驟五：檢查所有備選信道能否容納轉移數據流量T_t，剔除不能容納轉移流量的備選信道，考慮轉移數據流量T_t流入備選信道后，可能使備選信道時延過大，發生堵塞，剔除加入轉移流量后可能堵塞的備選信道，最終形成可用的預迂回路徑表；

步驟六：把可用的預迂回路徑表下路徑總權重最小作為改進Dijkstra算法尋優目標，將權重指標作為改進Dijkstra算法選擇最優路徑的條件，運用改進的Dijkstra算法選擇出最優迂回通信通道。

2.根據權利要求1所述的考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于，步驟一中，以中斷信道一端為起點，另一端為終點，根據通信網絡當前拓撲結構羅列由起點到終點的所有迂回路徑，形成兩中斷節點間的預迂回路徑表。

3.根據權利要求1所述的考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于，步驟二中，發送時延t_f＝1/B，1為數據幀長度，B為信道帶寬；傳輸時延t_s＝d/v，d為信道長度，v為電磁波在信道上的傳播速度；排隊時延t_p＝a^u(a＞1)，u為信道利用率。

4.根據權利要求1所述的考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于：步驟三中，信道利用率u＝T_max/B，T_max為加入轉移數據后備選信道最大流量，B為相應備選信道的帶寬。

5.根據權利要求1所述的考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于：步驟四中，歸一化處理信道帶寬倒數為第i條信道帶寬倒數歸一化處理后的值，(1/B)_max為通信網中信道帶寬倒數最大值，(1/B)_min為通信網中信道帶寬倒數最小值，歸一化處理信道長度為第i條信道長度歸一化處理后的值，d_max為通信網中信道長度最大值，d_min為通信網中信道長度最小值；選擇最優路徑的權重指標Φ_i為通信網絡中i信道的權重值，ω₁為歸一化的信道帶寬倒數的系數，ω₂為歸一化的信道長度的系數，ω₃為信道利用率μ_i的系數；ω₁，ω₂和ω₃為相對值，在不同的目標下，ω₁，ω₂和ω₃的相對大小會發生變化。

6.根據權利要求1所述的考慮時延與流量均衡性的廣域保護通信迂回通道重構算法，其特征在于：步驟五中，判斷T_it+T_i0＞B_i是否成立，是則剔除第i條信道，否則即第i條信道可容納轉移流量，保留該信道為可用備選信道，T_it為流入第i條信道的轉移流量，T_i0為第i條信道原有的最大數據流量，B_i為第i條信道的帶寬；然后，計算權重用于判斷可能堵塞的信道，其中分別為歸一化后的信道帶寬和信道長度，μ_i為第i條信道的信道利用率；因為信道利用率μ是反映轉移數據使備選信道時延增大的主要因素，所以推薦取ω₁＝1，ω₂＝1，ω₃＝5；篩選出權重值最大的Φ，該值對應的信道是流入轉移數據后可能堵塞的信道，在預迂回路徑表中剔除包含堵塞信道的路徑，最終形成可用的預迂回路徑表。