一种综合拓扑优化方法

摘要

一种综合拓扑优化方法，将网络拓扑优化分为两个阶段，首先判断当前系统的运行状态，在系统的网络拓扑运行前，本发明提出了基于节点关键度的拓扑优化算法，定量的计算拓扑中各个节点关键度，并将整个拓扑中节点的方差保持在一定范围，有效降低了每个节点的失效所产生的影响，提高了网络拓扑的健壮性；在系统的网络拓扑运行后，提出了基于可信度和加权负载流量的拓扑优化方法，定量的计算每个节点的可信度和每条链路的加权负载流量，将节点的可信度和每条链路的加权负载流量保持在一定的水平，不仅有利于拓扑的优化，还可以帮助拓扑迅速发现某个节点或某条链路故障。

主权项

一种综合拓扑优化方法，用于对导航卫星系统中的网络拓扑进行优化，其特征在于包括以下步骤：(1)判读当前系统是否处于运行状态，若当前系统处于运行状态，则进入步骤(4)；否则，进入步骤(2)；(2)计算系统各个节点的关键度，即每个节点的灰度关联值；(3)判断步骤(2)计算的节点关键度的方差是否小于预先设定的阈值，若小于预先设定的阈值，则进入步骤(4)；否则，采用环网等效的方法对网络中关键度最大的节点进行优化，优化完成后返回步骤(2)；(4)判断是否进行系统运行后优化，若是，则进入步骤(5)；否则，拓扑优化算法结束；(5)进行基于节点可信度的拓扑优化，进入步骤(6)，同时进行基于加权负载流量的拓扑优化，进入步骤(8)；(6)实时计算各个节点与相邻节点之间的可信度，具体由公式：$K_{ij}=K(i,j)=2\frac{v+1}{v+f+2}-1$给出，其中K_ij为节点i对j的可信度，v为节点i与j之间j通信成功的次数，f为节点i与j之间通信失败的次数；(7)若某个节点与相邻节点之间的可信度小于预先给定的阈值；则判断这两个节点之间是否存在备用路径，若存在备用路径，则增加两个节点之间的路径并平衡两个节点之间的流量；若不存在备用路径，则无法对该节点进行优化，结束优化算法；若某个节点与相邻节点之间的可信度大于等于预先给定的阈值，则当前节点无需优化，返回步骤(6)，重新计算该节点与相邻节点之间的可信度；(8)实时计算各条链路的加权负载流量F，具体由公式：$F=\left(\begin{array}{cccc}{F}_{11}& F_{12}& ...& F_{1j}\\ F_{21}& ...& ...& F_{2j}\\ ...& ...& ...& ...\\ F_{i1}& F_{i2}& ...& F_{ij}\end{array}\right)i=1,2,...,n;j=1,2,...,n$给出，其中n为节点总数，F_ij为由节点i流向节点j的加权负载流；(9)若某条链路的加权负载流量大于预先给定的阈值；则判断这两个节点之间是否存在备用路径，若存在备用路径，则增加两个节点之间的路径用于平衡两个节点之间的流量，并返回步骤(8)重新计算加权负载流量F；若不存在备用路径，则无法对该节点进行优化，结束优化算法；若某条链路的加权负载流量小于预先给定的阈值，则返回步骤(8)重新计算加权负载流量F。