專利名稱：一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于通信領(lǐng)域，尤其是一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法，適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和銜接。
背景技術(shù)：
通信領(lǐng)域中，例如城域網(wǎng)的路由器設(shè)備，通常會同時(shí)開通多條電路來規(guī)避少量電路故障對通信的影響。當(dāng)其中少數(shù)幾條電路發(fā)生故障時(shí)，路由器將通過路由收斂方式更新路由表，通過剩余電路來轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)流量。該保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)了多條電路間的備份，在故障相對獨(dú)立的情況下具有非常強(qiáng)的保護(hù)能力。但在實(shí)際工程操作過程中，常會遇到多條電路共用一組光纜的情況，當(dāng)遇到野蠻施工挖斷光纜時(shí)，管道內(nèi)的所有光纜可能全部中斷，而原先互為備份的電路將全部中斷而喪失保護(hù)功能。因此，規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需手工統(tǒng)計(jì)電路的第一路由和第二路由，進(jìn)而提出網(wǎng)絡(luò)對光纜資源的消耗，工作量非常巨大，且經(jīng)常出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤。本算法的提出，可以實(shí)現(xiàn)自動計(jì)算最合適的第二路由，釋放了人工消耗，對通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃銜接起到了簡化和促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法，降低工作中的人工消耗。一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法，包括以下步驟:、步驟1、設(shè)定路徑表、電路需求表；路徑表包括起點(diǎn)、終點(diǎn)、路徑代價(jià)，電路需求表包括起點(diǎn)、終點(diǎn)、路由分離屬性； 步驟2:利用迪杰斯特拉算法計(jì)算基于路徑表的最優(yōu)第一路由；步驟3:將步驟2中計(jì)算出的最優(yōu)第一路由使用的所有路徑從路徑表中刪除形成路徑表I ;步驟4:利用迪杰斯特拉算法計(jì)算基于路徑表I的最優(yōu)路由，如計(jì)算成功表示有基于路徑表I的最優(yōu)路由，則該路由即為最優(yōu)第二路由；如計(jì)算失敗，則進(jìn)入步驟5 ；步驟5:設(shè)定步驟2計(jì)算出的最優(yōu)第一路由，所用到的全部路徑為X1 Xn，將所使用的η段路徑按如下方式排列，從X1到Xn的η條鏈路中挑出k條鏈路，有Cnk種選擇方式；k為I η的整數(shù)；以上面所有的排列組合方式選出的全部電路代價(jià)之和形成一個(gè)數(shù)組，該數(shù)組共由
η
個(gè)元素組成；
k I步驟6:將步驟5中生成的個(gè)元素的數(shù)組按從小到大的順序排列，先選第一
A--1
個(gè)元素，即代價(jià)最小對應(yīng)的路徑加入路徑表1，重新計(jì)算兩點(diǎn)間的最優(yōu)路由，若能生成最優(yōu)路由，就找到了與最優(yōu)路由共用路徑代價(jià)最小的最優(yōu)第二路由；若無法生成，則將數(shù)組中第二個(gè)元素，即代價(jià)次小對應(yīng)的路徑加入路徑表I再次計(jì)算，以此類推，直到生成最優(yōu)路由為止，則該路由為最優(yōu)第二路由。假設(shè)任一路徑中斷的獨(dú)立概率為x%，當(dāng)互為主備的兩條電路不共路徑時(shí)，兩條電路同時(shí)中斷(即業(yè)務(wù)發(fā)生全阻)的概率為(1-X%)*(1-X%) = (1-X%)2。極端情況下兩條電路故障完全相關(guān)，兩條電路同時(shí)中斷的概率為(l-x%)。根據(jù)常識可知0〈χ%〈1，因此0〈1-χ%〈1，那么(l-x%) >(l-x%)2。即證明得到兩條電路共光纜的故障概率比不共光纜的概率更大。在工程建設(shè)過程中，兩條電路不共光纜可以達(dá)到更高的安全性能，理論上所有設(shè)備的主用和備用電路應(yīng)該分散在不同的路徑中，但現(xiàn)實(shí)情況是:由于光纜資源受限于建設(shè)成本、地形地貌以及其他各類因素的制約，仍然有少數(shù)局點(diǎn)只有唯一一個(gè)局向的出局光纜(或管道)。這些局點(diǎn)多條上聯(lián)電路不得不使用同一路徑(光纜、管道)資源。假設(shè)某段路徑距離為L，單位距離的路徑故障率為y，并且故障相對獨(dú)立，通過常理可推得這段路徑的總故障率X%與L、y正相關(guān)，即路徑距離(L)越長、單位距離的路徑故障率(y)越大，則整段路徑的故障率(χ%)越大?；谏鲜鐾茖?dǎo)結(jié)論，在前文所述“主、備電路不得不復(fù)用相同路徑”的妥協(xié)前提下，如能使復(fù)用路徑的距離(代價(jià))越短，則電路的安全性越高。這種思路即最優(yōu)第二路由的原型，本文所述最優(yōu)第二路由也可稱作共路徑代價(jià)最小的第二路由。算法基本思路如下:1、利用迪杰斯特拉算法，計(jì)算基于路徑表的最優(yōu)第一路由；2、將最優(yōu)第一路由所經(jīng)過的路徑從路徑表中刪除，得到路徑表1，計(jì)算基于路徑表I的最優(yōu)路由——最優(yōu)第二路由 ；3、若無法生成基于路徑表I的最優(yōu)路由，將對路徑表I中的路徑進(jìn)行回補(bǔ)，直到生成最優(yōu)第二路由為止。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、結(jié)合雙路由需求，實(shí)現(xiàn)了“盡力而為”的最優(yōu)第二路由選擇算法；2、將此前手動統(tǒng)計(jì)資源的方式改變?yōu)槌绦蜃詣踊?jì)算，改變了此前手工查找導(dǎo)致的人力消耗，目前已應(yīng)用于通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，極大減弱了規(guī)劃中不同專業(yè)之間銜接的工作強(qiáng)度，提升了規(guī)劃精度。


圖1為迪杰斯特拉算法的范例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖2為以A為根節(jié)點(diǎn)的生成樹示意圖；圖3為最優(yōu)第二路由的范例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖4為完全不共路徑的最優(yōu)第二路由計(jì)算結(jié)果示意；圖5為共路徑代價(jià)最小的最優(yōu)第二路由計(jì)算結(jié)果示意；圖6為本方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:步驟一:初始資料包括:路徑表(起點(diǎn)、終點(diǎn)、路徑代價(jià))、電路需求表(起點(diǎn)、終點(diǎn)、路由分離屬性一需與哪一條電路不共路由)；路徑表的基本格式至少包含起點(diǎn)、終點(diǎn)和路徑代價(jià)，而路徑代價(jià)是計(jì)算最短路由的關(guān)鍵參數(shù)，距離、造價(jià)、安全性等都可以作為路徑代價(jià)來計(jì)算。一條典型的路徑信息見表I所示:表I路徑表的范例
權(quán)利要求
1.一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟:、 步驟1、設(shè)定路徑表、電路需求表；路徑表包括起點(diǎn)、終點(diǎn)、路徑代價(jià)，電路需求表包括起點(diǎn)、終點(diǎn)、路由分離屬性； 步驟2:利用迪杰斯特拉算法計(jì)算基于路徑表的最優(yōu)第一路由； 步驟3:將步驟2中計(jì)算出的最優(yōu)第一路由使用的所有路徑從路徑表中刪除形成路徑表I ; 步驟4:利用迪杰斯特拉算法計(jì)算基于路徑表I的最優(yōu)路由，如計(jì)算成功表示有基于路徑表I的最優(yōu)路由，則該路由即為最優(yōu)第二路由；如計(jì)算失敗，則進(jìn)入步驟5 ; 步驟5:設(shè)定步驟2計(jì)算出的最優(yōu)第一路由，所用到的全部路徑為X1 Xn，將所使用的η段路徑按如下方式排列， 從X1到Xn的η條鏈路中挑出k條鏈路，有Cnk種選擇方式；k為I η的整數(shù)； 以上面所有的排列組合方式選出的全部電路代價(jià)之和形成一個(gè)數(shù)組，該數(shù)組共由
全文摘要
本發(fā)明公開了一種最優(yōu)第二路由的計(jì)算方法，包括以下步驟，A、利用迪杰斯特拉算法，計(jì)算基于路徑表的最優(yōu)第一路由；B、將最優(yōu)第一路由所經(jīng)過的路徑從路徑表中刪除，得到路徑表1；C、通過迪杰斯特拉算法計(jì)算基于路徑表1的最優(yōu)第二路由，若無法生成基于路徑表1的最優(yōu)路由，將對路徑表1中的路徑進(jìn)行回補(bǔ)，直到生成最優(yōu)第二路由為止。本發(fā)明結(jié)合雙路由需求，實(shí)現(xiàn)了盡力而為的最優(yōu)第二路由選擇算法；將此前手動統(tǒng)計(jì)資源的方式改變?yōu)槌绦蜃詣踊?jì)算，改變了此前手工查找導(dǎo)致的人力消耗，目前已應(yīng)用于通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，極大減弱了規(guī)劃中不同專業(yè)之間銜接的工作強(qiáng)度，提升了規(guī)劃精度。
文檔編號H04L12/721GK103248571SQ201310182508
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者李想 申請人:湖北郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司