[发明专利]基于标号优化的最小化带宽消耗组播路由方法

权利要求书

1.一种基于标号优化的最小化带宽消耗组播路由方法，其特征在于：所述的方法是采用已有的方法先建立一棵组播树，然后按照标号规则给树中的节点进行标号，通过修改节点间邻接关系的规则和修改标号规则来删除转发节点或将其变为叶子节点，以此来减少组播树中的转发节点个数，即给定网络拓扑图G，源节点s，目的节点集D＝{D₁，D₂，...，D_k}，通过本方法找到一棵以s为根的转发节点数较少的组播树，所述的方法包括如下步聚：

1)求出G中任一支撑树，并将不是源节点和目的节点的叶子节点删除，得到组播树T，求出生成图G_T＝G[V(T)]；

2)按标号规则对T中节点进行标号，分别求出2-节点、3-节点和4-节点的个数为N₂，N₃，N₄，总转发节点数为FW＝N₂+N₃，l＝l+1；

3)对T中的4-节点，3-节点和2-节点，按照节点间邻接关系进行修改；

4)根据修改标号的规则检查T中的3-节点；

5)若FW＝N₂+N₃，l＝l+1；否则，l＝0；若l＝2，则当前组播树和转发节点数FW就是所述方法得到的结果；

所述的标号规则包括：

1)将源节点s标号为1；

2)将在T和G_T中均与一个叶子节点相邻的节点标号为2；

3)将T中除标号为1和2的其它非叶子节点标号为3；

4)将T中的叶子节点标号为4；

所述的修改节点间邻接关系规则包括：

1)对于T中与1-节点或2-节点相邻的4-节点，删除G_T中4-节点其它的关联边；

2)对于T中与3-节点相邻的4-节点，分两种情况：

a)若它在G_T中还与1-节点或2-节点相邻，则修改T中4-节点的邻节点为1-节点或2-节点，并删除G_T中4-节点其它的关联边；

b)若T中与3-节点相邻的4-节点在G_T中也只与3-节点相邻，将当前在T中与之相邻的3-节点度数减1，并分别计算在G_T中与之相邻的其它3-节点在T中的度数，通过比较大小，在T中将4-节点与计算得到的度数最大的3-节点进行关联；新边在T中形成了包含4-节点的唯一的一个圈，删除这个圈中4-节点的除新加入边之外的另一条关联边，在G_T中删除4-节点不在T中的其它关联边；

3)对于在T中只与3-节点和4-节点关联的3-节点，分两种情况：

a)若3-节点在T中不与1-节点或2-节点相邻，但在G_T中却与1-节点或2-节点相邻，则在T中添加3-节点与1-节点或2-节点之间的一条关联边，这样在T中形成了包含3-节点的唯一的一个圈，删除圈中3-节点的除新添加边之外的另一条关联边，同时在G_T中删除3-节点不在T中的其它关联边；

b)或3-节点在G_T中也只与3-节点和4-节点相邻，将当前在T中与之相邻的3-节点度数减1，并分别计算在G_T中与之相邻的其它3-节点在T中的度数，通过比较大小，在T中将3-节点与计算得到的度数最大的3-节点进行关联；加入的新边在T中形成了包含3-节点的唯一的一个圈，删除圈中3-节点的除新添加边之外的另一条关联边，同时在G_T中删除3-节点不在T中的其它关联边；

4)对于在T中不与1-节点相邻的2-节点，若在G_T中与1-节点相邻，则在T中添加2-节点与1-节点的一条关联边，加入新边在T中形成了包含2-节点的唯一的一个圈，删除圈中2-节点的除新加入边之外的另一条关联边，同时在G_T中删除2-节点不在T中的其它关联边；

所述的修改标号规则包括：检查当前T中的3-节点，分三种情况，

1)若3-节点变为叶子节点且是目的节点，将其标号改为4；

2)若3-节点变为叶子节点但不是目的节点，将其删除；

3)若3-节点在T和G_T中均与一个叶子相邻，将其标号改为2；

所述的修改T中3-节点后：

1)若修改满足3-节点变为叶子节点且是目的节点，N₃＝N₃-1，N₄＝N₄+1；

2)若修改满足3-节点变为叶子节点但不是目的节点，N₃＝N₃-1；

3)若修改满足3-节点在T和G_T中均与一个叶子节点相邻，N₃＝N₃-1，N₂＝N₂+1；

所述的标号为i(i＝1，2，3，4)的节点在不加区分的叙述中统称为i-节点。