CN1135801C - 七号信令网管系统的路由查找方法 - Google Patents
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Abstract
一种七号信令网管系统的路由查找方法，是将整个网络拓扑采用树结构作为其连接关系的存储结构，再根据图的深度优先方法进行路由搜索查找，查找算法由启动和递归两部分组成，启动部分查找算法是在拓扑树tree中查找从起始接点vex1到终止接点vex2的全部路径，递归部分查找算法是按照深度优先遍历拓扑树tree，以查找从该树tree中的任一接点vexl到终止接点vex2的全部路径。该方法体现了信令网的层次性，又不失算法的简练和高效，综合了目前传统路由查找方法所用的图与树两种存储结构的优点，实现方法简单，搜索速度快。
Description
本发明涉及一种网络系统的路由查找方法，确切地说，涉及一种七号信令网管系统的路由查找方法。
七号信令网(以下简称为信令网)中的设备，根据其在网中的功能，可分为两种：信令转接点(STP)和信令点(SP)。通常，考虑到信息传输的可靠性，网中的任意两个设备之间都应该至少设有两条路径。为了了解网络的运行情况，维护人员经常需要查看任意两个设备之间的路径情况。因此，网管软件的一个基本功能就是查找并显示网络中任意两个设备之间的全部路径，以供维护人员分析处理。
参见图1，中国的信令网是采用三级结构：第一级是高级信令转接点(HSTP)，第二级是低级信令转接点(LSTP)，第三级为信令点(SP)，信令点是由各种交换局和特种服务中心(业务控制点、网管中心等)组成。图1展示了该信令网的等级结构。其中第一级HSTP负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。第二级LSTP负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。第三级SP信令点则为传送各种信令消息的源点或目的地点。
目前，中国的信令网采用以下连接方式：(1)第一级高级信令转接点HSTP采用两个平行的A、B平面网，其中A、B平面内的各个高级信令转接点HSTP是互相呈网状连接，而A平面与B平面之间成对的两个高级信令转接点HSTP之间则互相连接。(2)每个低级信令转接点LSTP固定连接至A、B平面内成对的两个高级信令转接点HSTP。(3)信令点SP至低级信令转接点LSTP是根据具体情况采用固定或自由连接方式，每个信令点SP至少连接至两个信令转接点STP(LSTP或HSTP)，若连接至两个高级信令转接点HSTP时，则必须分别固定连接至A、B两个平面内成对的两个高级信令转接点HSTP。
为了查找信令网中任意两个接点之间的全部路径，目前通常使用的有下述两种做法：(1)将整个网络拓扑作为一个图来存储，然后用经典的图搜索算法(深度优先、宽度优先等)来查找。(2)将整个网络拓扑作为一棵树来存储(若一个下层的接点与多个上层的接点有连接，则该下层接点就存储多次，在每个与之有联系的上层接点下都存储一次)，然后用经典的树的搜索算法(先序、后序或中序)来查找。上述这两种查找方法，各有其优缺点，如表1所示：
| 查找方法 | 优点 | 缺点 |
| (1)作为图来存储的方法 | 实现简单。因为信令网拓扑本质上就是图。 | 信令网拓扑虽然本质上是图，但有其层次性。采用图来存储不能很好地体现其层次性。 |
| (2)作为树来存储的方法 | 搜索速度快。 | 因为一个下层的接点要重复存储多次，所以算法较复杂，而且浪费内存。 |
本发明的目的是提供一种七号信令网管系统的路由查找方法，该查找方法是考虑到信令网拓扑结构的特点，并结合传统的图和树的搜索算法，而提出的一种新颖、快捷、高效地查找信令网中任意两个接点之间的全部路径的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
(1)将整个信令网络中的各个信令点和信令转接点采用树结构作为其相互之间连接关系的存储结构：设有一个接点信息数组，用于存储该整个网络中所有信令点和信令转接点的自身信息；各个信令点和信令转接点之间的连接关系用一棵拓扑树来描述和存储，该拓扑树中的每个接点都有一个指针，该指针指向所述的接点信息数组中与该接点相对应的接点信息数；
(2)根据图的深度优先方法进行路由搜索查找，该查找方法包括有启动和递归两部分：所述的启动部分的查找方法是在拓扑树入口tree中查找从起始接点vex1到终止接点vex2的全部路径，所述的递归部分的查找方法是按照深度优先遍历拓扑树tree，以查找从该树tree中的任一接点vex1’到终止接点vex2的全部路径，进入该函数DFSPath(tree，vex1，vex2，q)时，该任一接点vex1’已经在队列q中。
所述的整个信令网络中的各个信令点和信令转接点包括有：信令点SP、低级信令转接点LSTP和高级信令转接点HSTP。
所述的接点信息数中的自身信息包括有：名称、信令点编码、链路组数目，以及网管所需的各种信息。
若其中一个下层接点与多个上层接点有连接，则该下层接点在拓扑树中有多个指针。
所述的启动部分的查找方法进一步包括下列操作步骤：开始，初始化路径队列q，将起始接点vex1入队列q，以拓扑树tree、起始接点vex1、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的算法，即调用函数DFSPath(tree，vex1，vex2，q)，将起始接点vex1出队列q，销毁队列q，结束。
所述的递归部分进一步包括下列操作步骤：开始，如果该任一接点vex1’与终止接点vex2指向接点信息数组的同一个接点信息数，则表示已经找到一条从该任一接点vex1’到终止接点vex2的路径，输出该找到的路径，结束本次递归查找；否则，对于该任一接点vex1’的每一个相邻接点w，如果该接点w不在队列中，则先将接点w入队列，再以拓扑树tree、接点w、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的上述过程，最后将接点w出队列，结束查找。
本发明网管系统的路由查找方法的主要技术特点是用树的方法进行存储，而用图的方法进行搜索；即存储结构是采用树结构，而搜索算法则基于图的深度优先进行搜索。本发明的路由查找方法的接点存储结构是与信令网的拓扑一致的，既体现了信令网具有的层次性，又不失算法的简练和高效，其综合了目前传统路由查找方法所使用的图与树两种存储结构的优点，实现方法简单，搜索速度快，还避免了两者的各自缺点，是一种颇具推广应用前景的七号信令网管系统的路由查找方法。
下面结合附图详细介绍本发明查找方法的算法步骤、特点和功效：
图1是目前中国七号信令网的等级结构示意图。
图2是本发明七号信令网管系统的查找方法中的拓扑存储结构示意图。
图3是本发明七号信令网管系统的查找方法中的查找算法的启动部分流程图。
图4是本发明七号信令网管系统的查找方法中的查找算法的递归部分流程图。
本发明是一种七号信令网管系统路由查找方法，其主要包括有下列步骤：
第一步是将整个网络拓扑采用树结构作为其存储结构：参见图2，设有一个接点信息数组1，用于存储该整个网络中所有接点(包括有：信令点SP、低级信令转接点LSTP和高级信令转接点HSTP)的自身信息，该自身信息包括有该接点的名称、信令点编码、链路组数目，以及网管所需的其他各种信息。各个接点之间的连接关系是用一棵拓扑树来存储，该拓扑树中的每个接点都设有一个指针(图2中用虚线箭头表示之)，该指针指向接点信息数组中与该接点对应的接点信息数。若其中一个下层接点与多个上层接点有连接，则该下层接点有多个指针在拓扑树中出现。
第二步是基于图的深度优先进行搜索查找，该查找算法是由启动和递归两部分组成；其中启动部分的查找算法是在拓扑树tree中查找从起始接点vex1到终止接点vex2的全部路径，入口：拓扑树tree、起始接点vex1、终止接点vex2；包括有下列算法步骤(参见图3)：开始，初始化路径队列q，将起始接点vex1入队列q，以拓扑树tree、起始接点vex1、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的算法，即调用DFSPath(tree，vex1，vex2，q)，将起始接点vex1出队列q，销毁队列q，结束；
参见图4所示的本发明查找方法中的递归部分算法DFSPath的流程图。其中递归部分的查找算法DFSPath(tree，w，vex2，q)是按照深度优先遍历拓扑树tree，以查找从该树tree中的任一接点vex1’到终止接点vex2的全部路径，进入该函数时，该任一接点vex1’已经在队列q中；包括有下列算法步骤(参见图4)：开始，首先判断该任一接点vex1’与终止接点vex2是否指向接点信息数组的同一个接点信息数，若是，则表示已经找到一条从该任一接点vex1’到终止接点vex2的路径，就输出该找到的路径，即打印队列q中的内容，结束本次递归查找；否则，对于该任一接点vex1’的每一个相邻接点w，如果该接点w不在队列中，则先将接点w入队列，再以拓扑树tree、接点w、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的上述过程，最后将接点w出队列，结束查找。
本发明的七号信令网管系统的路由查找方法已经在的七号信令网的网管系统中进行实施试验，效果良好，实现了发明目的。
Claims (6)
1、一种七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
(1)将整个信令网络中的各个信令点和信令转接点采用树结构作为其相互之间连接关系的存储结构：设有一个接点信息数组，用于存储该整个网络中所有信令点和信令转接点的自身信息；各个信令点和信令转接点之间的连接关系用一棵拓扑树来描述和存储，该拓扑树中的每个接点都有一个指针，该指针指向所述的接点信息数组中与该接点相对应的接点信息数；
(2)根据图的深度优先方法进行路由搜索查找：该查找方法包括有启动和递归两部分，所述的启动部分的查找方法是在拓扑树入口tree中查找从起始接点vex1到终止接点vex2的全部路径，所述的递归部分的查找方法是按照深度优先遍历拓扑树tree，以查找从该树tree中的任一接点vex1’到终止接点vex2的全部路径，进入该函数DFSPath(tree，vex1，vex2，q)时，该任一接点vex1’已经在队列q中。
2、根据权利要求1所述的七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：所述的整个信令网络中的各个信令点和信令转接点包括有：信令点SP、低级信令转接点LSTP和高级信令转接点HSTP。
3、根据权利要求1或2所述的七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：所述的接点信息数中的自身信息包括有：名称、信令点编码、链路组数目，以及网管所需的各种信息。
4、根据权利要求2所述的七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：若其中一个下层接点与多个上层接点有连接，则该下层接点在拓扑树中有多个指针。
5、根据权利要求1所述的七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于：所述的启动部分的查找方法进一步包括下列操作步骤：开始，初始化路径队列q，将起始接点vex1入队列q，以拓扑树tree、起始接点vex1、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的算法，即调用函数DFSPath(tree，vex1，vex2，q)，将起始接点vex1出队列q，销毁队列q，结束。
6、根据权利要求1所述的七号信令网管系统的路由查找方法，其特征在于所述的递归部分进一步包括下列操作步骤：开始，如果该任一接点vex1’与终止接点vex2指向接点信息数组的同一个接点信息数，则表示已经找到一条从该任一接点vex1’到终止接点vex2的路径，输出该找到的路径，结束本次递归查找；否则，对于该任一接点vex1’的每一个相邻接点w，如果该接点w不在队列中，则先将接点w入队列，再以拓扑树tree、接点w、终止接点vex2、队列q为参数调用递归部分的上述过程，最后将接点w出队列，结束查找。
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