WO2011116600A1 - 一种网状网中环路路径的查找方法及装置 - Google Patents

一种网状网中环路路径的查找方法及装置 Download PDF

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WO2011116600A1
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喻磊
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/18—Loop-free operations

Definitions

  • the present invention relates to the field of networks, and more particularly to a method and apparatus for finding a loop path in a mesh network. Background technique
  • This path is also called a loop path of the text node V 1.
  • the path ⁇ [ V 1, V m, vn, v 1] is a loop path of the node v 1 .
  • the traditional loop path calculation method adopts a recursive traversal manner, and its Mesh network diagram is shown in FIG. 1 , and the loop path of V 1 is calculated.
  • the flowchart is as shown in FIG. 2 :
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for searching for a loop path in a mesh network. And the device solves the problem that the current conventional method has a low efficiency in finding a loop path, and improves the efficiency of the loop path search.
  • a method for searching a loop path in a mesh network includes:
  • All the nodes adjacent to the node V 1 are calculated by the path algorithm, and all the paths between all the nodes adjacent to the node V 1 are calculated;
  • the calculated starting and ending nodes of all the paths are different, and are all adjacent nodes of the node V 1 .
  • the method further includes: storing information about the obtained nodes that are adjacent to the node V1;
  • the method further includes: storing information about all paths between the obtained nodes that are adjacent to the node v l ;
  • the method further includes: storing the information of the loop path of the obtained node V1.
  • the method for calculating all the nodes adjacent to node V 1 is:
  • All the nodes adjacent to the node V 1 are calculated by the K-optimal path algorithm.
  • the all loop paths include two parts:
  • One part is the path between adjacent nodes of V 1 ; the other part is the path between V 1 and adjacent nodes.
  • a device for finding a loop path in a mesh network comprising a search node module, a calculation module, and a loop path search module;
  • the search node module is configured to search all nodes in the Mesh network that are adjacent to the node V1, and delete all edges formed by the node V1 and the node directly connected thereto in the Mesh network, and obtain the obtained Information of all nodes adjacent to node V 1 is sent to the computing module;
  • the calculating module is configured to calculate, by using the path algorithm, all the nodes that are adjacent to the node V1, obtain all paths between all nodes adjacent to the node V1, and send the path to the ring Path search module
  • the loop path searching module is configured to traverse all the paths between the obtained nodes adjacent to the node V1, add a node V1 at the beginning and the end of each path, and complete the Mesh network. Find all loop paths of node V 1 .
  • the starting node and the terminating node of all paths between all nodes adjacent to the node V1 obtained by the calculation module are different, and are all adjacent nodes of the node V1.
  • the device further includes a storage module, configured to store information obtained by the lookup node module and all nodes adjacent to the node V1; and is further configured to store between the nodes adjacent to the node V1 obtained by the computing module Information of all paths; and information for storing a loop path of the node V 1 obtained by the loop path search module.
  • a storage module configured to store information obtained by the lookup node module and all nodes adjacent to the node V1; and is further configured to store between the nodes adjacent to the node V1 obtained by the computing module Information of all paths; and information for storing a loop path of the node V 1 obtained by the loop path search module.
  • the calculation module calculates all the nodes adjacent to the node V1, it is used to: calculate all the nodes adjacent to the node V1 through the K-optimal path algorithm.
  • the all loop paths include two parts: one part is a path between adjacent nodes of V1; the other part is a path between V1 and adjacent nodes.
  • the loop path is split into two parts by means of the KSP algorithm (K-optimal path algorithm), one part is a path between adjacent nodes, and the other part is adjacent node to V1
  • KSP algorithm K-optimal path algorithm
  • the time complexity of the method of the present invention is the time complexity of the selected KSP algorithm, which solves the problem that the current conventional method has a low efficiency in finding a loop path, and improves the efficiency of the loop path search. Reduce the load on the system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a traversal process when a conventional method calculates a loop path of V1;
  • FIG. 2 is a flow chart of a conventional method for calculating a loop path of V1;
  • FIG. 3 is a flow chart of the loop path of the node V 1 in the Mesh network according to the present invention
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of the loop path searching device in the mesh network according to the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the loop path
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a mesh network in an example of the present invention, which is explained based on the figure;
  • FIG. 7 is a schematic diagram of calculating a path between adjacent nodes of V1 in an example of the present invention;
  • FIG. 8 is a calculation V in an example of the present invention. Schematic diagram of the traversal process for a loop path of 1. detailed description
  • the present invention searches the loop path of the node v1 in the Mesh network G(V, E), and includes the following steps:
  • Step 310 The network side searches for all nodes v m adjacent to the node v 1 in the Mesh network, and deletes all edges formed by the node V 1 and the node directly connected thereto in the Mesh network;
  • the network side After the network side searches all the nodes Vm adjacent to the node v1 in the Mesh network, it also includes storing, by the storage device, information about all the nodes adjacent to the node V1.
  • Step 320 The network side obtains all the nodes adjacent to the node V1 through the KSP algorithm, and obtains all the paths between all the nodes Vm adjacent to the node V1;
  • the network side After the network side obtains all the paths between all the nodes V m adjacent to the node V 1 , the network side also includes information about all the paths between the obtained nodes V m adjacent to the node V 1 through the storage device. storage.
  • Step 330 The network side traverses all the paths between the nodes Vm adjacent to the node V1, adds a node V1 at the beginning and the end of each path, and completes searching for a node in the mesh network. All loop paths of V 1 and the resulting loop path of node V 1 are stored by the storage device.
  • a search device for a loop path in a mesh network includes a lookup node module, a calculation module, a loop path search module, and a storage module, where
  • the search node module is configured to search all nodes in the mesh Mesh network that are adjacent to the node V1, and delete all edges formed by the node V1 and the node directly connected thereto in the mesh network, and The obtained information about all the nodes adjacent to the node V1 is sent to the calculation module; the calculation module is configured to calculate, by using the K-optimal path algorithm, all the nodes adjacent to the node V1 to obtain a solution All paths between all nodes adjacent to node V 1 are sent to the loop path search module;
  • the loop path searching module is configured to traverse all the paths between the obtained nodes adjacent to the node V1, add a node V1 at the beginning and the end of each path, and complete the Mesh network. Find all loop paths of node V 1 .
  • the starting node and the terminating node of all paths between all nodes adjacent to the node V1 obtained by the calculation module are different, and are all adjacent nodes of the node V1.
  • the storage module is configured to store information about all nodes adjacent to the node V1 obtained by the searching node module, and store information about all paths between all nodes adjacent to the node V1 obtained by the computing module. And storing information of a loop path of the node V 1 obtained by the loop path searching module.
  • a loop path can also be understood as a path with the same starting and ending nodes.
  • the A path can be understood to consist of two parts.
  • the loop path sought is the phase force of the two parts of the path.
  • p 124 [v2, v5, v6, v7, v4];
  • ⁇ 134 [v3, v7, v4] ;
  • ⁇ 21 [vl, v2, v6, v7, v3, vl];
  • p 31 [vl,v2,v5,v6,v7,v4,vl]
  • p 41 [vl,v2,v6,v7,v4,vl]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种网状网中环路路径的查找方法及装置，包括：网络侧查找所述网状Mesh网中与节点ν1相邻的所有节点，在所述Mesh网中将节点ν1和与其直接连接的节点形成的所有边删除；网络侧对得到的与节点ν1相邻的所有节点通过K优路径算法进行计算，得到与所述节点ν1相邻的所有节点之间的所有路径；网络侧遍历得到的所述与节点ν1相邻的所有节点之间的所有路径，在每条路径的起始处和终止处添加节点ν1，完成在Mesh网中查找节点ν1的所有环路路径。应用本发明，解决了传统方法存在查找环路路径的效率较低的问题，提高了环路路径查找的效率。

Description

一种网状网中环路路径的查找方法及装置 技术领域
本发明涉及网络领域， 更具体的涉及一种网状网中环路路径的查找方 法及装置。 背景技术
环路路径是指在 Mesh (网状）网 G(V， E)中的一条连通性路径 P=[ v 1, v2, ...... vn, v l](n > 3), 路径中除首尾节点外， 其他节点各不相同。 此路径又叫 #文节点 V 1的一条环路路径。
传统的环路路径的计算方法，则路径 ρ =[ V 1, V m, vn, v 1]为节点 v 1的一条环路路径。 否则传统的环路路径计算方法采取递归遍历的方式， 其 Mesh网图见图 1 , 计算 V 1的环路路径， 其流程图如图 2所示：
第一步： 查找与 V 1相邻的所有节点 vm , vm={ v £ V | ( v 1, ν)
Ε};
第二步： 记录 ν 1与相邻节点的路径信息； 查找所有与 vm相邻的所有 节点 vn, vn={ v G V I ( v m, v ) G E};
第三步： 检查 v l是否与 vn相邻， 如果是相邻的节点， 则找到节点 V 1的一条环路路径 p=[v 1, vm, vn, v 1]。 否则重复第二步。
其中， 要查找出节点 V 1 的所有环路径， 时间复杂度 > 0 (Kn3) ( η 为 Mesh 网中的节点数）， 当前的传统方法存在查找环路路径的效率较低的问 题。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种网状网中环路路径的查找方法 及装置， 解决了当前的传统方法存在查找环路路径的效率较低的问题， 提 高了环路路径查找的效率。
为了解决上述问题， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种 Mesh网中环路路径的查找方法， 包括：
查找 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节点， 在所述 Mesh网中将节点 V 1和与其直接连接的节点形成的所有边删除；
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过路径算法进行计算，计算得到 与所述节点 V 1相邻的所有节点之间的所有路径；
遍历计算得到的所述所有路径 , 在每条路径的起始处和终止处添加节 点 V 1 , 完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径。
计算得到的所述所有路径的起始节点和终止节点不同， 且都是所述节 点 V 1的相邻节点。
查找所述 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节点后，该方法进一步包括： 对得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息进行存储；
计算得到所述所有路径后， 该方法进一步包括： 对得到的与节点 v l 相邻的所有节点之间的所有路径的信息进行存储；
所述完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径后， 该方法进一步 包括： 对得到的节点 V 1的环路路径的信息进行存储。
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点进行计算的方法为：
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 K优路径算法进行计算。 所述所有环路路径包括两部分：
一部分为 V 1的相邻节点之间的路径； 另一部分为 V 1与相邻节点之间 的路径。
一种 Mesh网中环路路径的查找装置， 该装置包括查找节点模块、计算 模块、 环路路径搜寻模块； 其中， 所述查找节点模块， 用于查找所述 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节 点，在所述 Mesh网中将节点 V 1和与其直接连接的节点形成的所有边删除， 并将得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息发送给所述计算模块；
所述计算模块，用于对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过路径算法 进行计算， 得到与所述节点 V 1相邻的所有节点之间的所有路径， 并发送给 所述环路路径搜寻模块；
所述环路路径搜寻模块，用于遍历得到的所述与节点 V 1相邻的所有节 点之间的所有路径， 在每条路径的起始处和终止处添加节点 V 1 , 完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径。
所述计算模块计算后得到的与所述节点 V 1 相邻的所有节点之间的所 有路径的起始节点和终止节点不同， 且都是所述节点 V 1的相邻节点。
该装置进一步包括存储模块， 用于存储所述查找节点模块得到的与节 点 V 1相邻的所有节点的信息； 还用于存储所述计算模块得到的与节点 V 1 相邻的所有节点之间的所有路径的信息； 以及用于存储所述环路路径搜寻 模块得到的节点 V 1的环路路径的信息。
所述计算模块对得到的与节点 V 1相邻的所有节点进行计算时， 用于： 对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 K优路径算法进行计算。 所述所有环路路径包括两部分： 一部分为 V 1的相邻节点之间的路径； 另一部分为 V 1与相邻节点之间的路径。
与现有技术相比， 应用本发明， 借助 KSP算法（ K优路径算法）， 将环 路路径拆分为两部分， 一部分为相邻节点之间的路径， 另一部分为相邻节 点到 V 1 节点的路径部分， 本发明方法的时间复杂度为所选择的 KSP算法 的时间复杂度， 解决了当前的传统方法存在查找环路路径的效率较低的问 题， 提高了环路路径查找的效率， 降低了系统的负载。 附图说明
图 1为传统方法计算 V 1的环路路径时的遍历过程的示意图； 图 2为传统方法计算 V 1的环路路径的流程图；
图 3为本发明在 Mesh网中查找节点 V 1的环路路径的流程图； 图 4为本发明的网状网中环路路径的查找装置的结构示意图； 图 5为环路路径的示意图；
图 6为本发明实例中的一 Mesh网图， 基于该图进行解释说明； 图 7为本发明实例中计算 V 1相邻节点之间路径的说明的示意图； 图 8为本发明实例中计算 V 1的环路路径时的遍历过程的示意图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图 3所示， 本发明在 Mesh网 G(V， E)中查找节点 v 1的环路路径， 包括如下步骤：
步骤 310:网络侧查找所述 Mesh网中与节点 v 1相邻的所有节点 v m , 在 Mesh网中将节点 V 1和与其直接连接的节点形成的所有边删除；
其中， v m={ v 6 V | ( v 1 , v ) £ E}。
网络侧查找所述 Mesh网中与节点 v 1相邻的所有节点 V m后，还包括 通过存储装置对得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息进行存储。
步骤 320:网络侧对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 KSP算法进 行计算， 得到与所述节点 V 1相邻的所有节点 V m之间的所有路径；
网络侧得到与所述节点 V 1相邻的所有节点 V m之间的所有路径后，还 包括通过存储装置对得到的与节点 V 1 相邻的所有节点 V m之间的所有路 径的信息进行存储。
其中， 网絡侧得到的所述路径的起始节点和终止节点不同， 且都是节 点 V I的相邻节点。 步骤 330: 网络侧遍历得到的所述与节点 V 1相邻的所有节点 V m之间 的所有路径， 在每条路径的起始处和终止处添加节点 V 1 , 完成在 Mesh网 中查找节点 V 1的所有环路路径， 并通过存储装置对得到的节点 V 1的环路 路径进行存储。
如图 4所示， 一种网状网中环路路径的查找装置， 包括查找节点模块、 计算模块、 环路路径搜寻模块和存储模块， 其中，
所述查找节点模块， 用于查找所述网状 Mesh网中与节点 V 1相邻的所 有节点， 在所述 Mesh网中将节点 V 1和与其直接连接的节点形成的所有边 删除， 并将得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息发送给所述计算模块； 所述计算模块， 用于对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 K优路 径算法进行计算， 得到与所述节点 V 1相邻的所有节点之间的所有路径， 并 发送给所述环路路径搜寻模块；
所述环路路径搜寻模块，用于遍历得到的所述与节点 V 1相邻的所有节 点之间的所有路径， 在每条路径的起始处和终止处添加节点 V 1， 完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径。
所述计算模块计算后得到的与所述节点 V 1 相邻的所有节点之间的所 有路径的起始节点和终止节点不同， 且都是所述节点 V 1的相邻节点。
所述存储模块，用于存储所述查找节点模块得到的与节点 V 1相邻的所 有节点的信息，存储所述计算模块得到的与节点 V 1相邻的所有节点之间的 所有路径的信息以及存储所述环路路径搜寻模块得到的节点 V 1 的环路路 径的信息。
一条环路路径也可以理解为是一条起始、 终止节点相同的路径。 本方 法定义节点 V m的环路路径， 即表示在该路径中以 V m作为该路径的起始、 终止节点， 可表示为 p =[ V m, V 1, V n, V m] (n > 2)。
参考图 5, v 1的一条环路路径为 p =[ v 1, v 2, v 3, v 4, v 5, v 6， v 1]。 该 路径可以理解为由两部分组成。一部分为 V 1的相邻节点（ V 2, V 6)之间的路 径 p a=[ V 2, V 3, V 4, V 5, V 6] ,另一部分为 v 1与相邻节点（ v 2, v 6)之间的路 径 p b=[ V 1, V 2]和 ρ c=[ V 1, V 6]。 那么所求的环路路径就是这两部分路径 的相力。之和 ρ =[ V 1, V 2, V 3, V 4, V 5, V 6, V 1] = ρ b + ρ a + ρ c。 可将上述思 路推广到一般情况下， 即在一个 Mesh网 G(V, E)中查找某个节点 v m的所 有环路路径。
下面结合图例说明具体的实施过程。 如图 6所示， 支设要在图 6中寻 找节点 V 1的所有环路径。
首先获得 V 1的相邻节点 V 2, V 3, V 4;
接下来分别计算这三个节点两两之间的路径，推荐使用 KSP算法 (K优 路径算法)计算两节点间的所有路径。
计算完毕后， 可以得到下面的路径 （见图 7 ):
P 123 = [v2,v5,v6,v7,v3];
ρ 223 = [v2,v6,v7,v3];
p 124 = [v2,v5,v6,v7,v4];
224 = [v2,v6,v7,v4];
ρ 134 = [v3,v7,v4] ;
又已知 v 1与相邻节点 V 2, V 3, V 4之间的路径为：
p 112 = [vl,v2];
ρ 113 = [vl,v3];
ρ 114 = [vl,v4];
把这两部分相加就得到了 V 1的所有环路径 （见图 8 ):
P 11 = [vl,v2,v5,v6,v7,v3,vl];
ρ 21 = [vl,v2,v6,v7,v3,vl];
p 31 = [vl,v2,v5,v6,v7,v4,vl]; p 41 = [vl,v2,v6,v7,v4,vl];
p 51 = [vl,v3,v7,v4,vl];
流程结束。
应用本发明， 解决了传统方法存在查找环路路径的效率较低的问题， 提高了环路路径查找的效率。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并 不局限于此， 任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内， 可轻易 想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的 保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
1、 一种网状 Mesh网中环路路径的查找方法， 其特征在于， 包括： 查找 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节点， 在所述 Mesh网中将节点
V 1和与其直接连接的节点形成的所有边删除；
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过路径算法进行计算，计算得到 与所述节点 V 1相邻的所有节点之间的所有路径；
遍历计算得到的所述所有路径， 在每条路径的起始处和终止处添加节 点 V 1 , 完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
计算得到的所述所有路径的起始节点和终止节点不同， 且都是所述节 点 V 1的相邻节点。
3、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于，
查找所述 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节点后，该方法进一步包括： 对得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息进行存储；
计算得到所述所有路径后， 该方法进一步包括： 对得到的与节点 v l 相邻的所有节点之间的所有路径的信息进行存储；
所述完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径后， 该方法进一步 包括： 对得到的节点 V 1的环路路径的信息进行存储。
4、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 其特征在于， 对得到的与节 点 V 1相邻的所有节点进行计算的方法为：
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 K优路径算法进行计算。
5、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 其特征在于， 所述所有环路 路径包括两部分：
一部分为 V 1的相邻节点之间的路径； 另一部分为 V 1与相邻节点之间 的路径。
6、 一种 Mesh网中环路路径的查找装置， 其特征在于， 该装置包括查 找节点模块、 计算模块、 环路路径搜寻模块； 其中，
所述查找节点模块， 用于查找所述 Mesh网中与节点 V 1相邻的所有节 点，在所述 Mesh网中将节点 V 1和与其直接连接的节点形成的所有边删除， 并将得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息发送给所述计算模块；
所述计算模块，用于对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过路径算法 进行计算， 得到与所述节点 V 1相邻的所有节点之间的所有路径， 并发送给 所述环路路径搜寻模块；
所述环路路径搜寻模块，用于遍历得到的所述与节点 V 1相邻的所有节 点之间的所有路径， 在每条路径的起始处和终止处添加节点 V 1 , 完成在 Mesh网中查找节点 V 1的所有环路路径。
7、 如权利要求 6所述的装置， 其特征在于，
所述计算模块计算后得到的与所述节点 V 1 相邻的所有节点之间的所 有路径的起始节点和终止节点不同， 且都是所述节点 V 1的相邻节点。
8、 如权利要求 7所述的装置， 其特征在于， 该装置进一步包括存储模 块， 用于存储所述查找节点模块得到的与节点 V 1相邻的所有节点的信息； 还用于存储所述计算模块得到的与节点 V 1 相邻的所有节点之间的所有路 径的信息；以及用于存储所述环路路径搜寻模块得到的节点 V 1的环路路径 的信息。
9、 如权利要求 6至 8任一项所述的装置， 其特征在于， 所述计算模块 对得到的与节点 V 1相邻的所有节点进行计算时， 用于：
对得到的与节点 V 1相邻的所有节点通过 K优路径算法进行计算。
10、 如权利要求 6至 8任一项所述的装置， 其特征在于， 所述所有环 路路径包括两部分： 一部分为 V 1 的相邻节点之间的路径； 另一部分为 V 1 与相邻节点之间的路径。
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