專(zhuān)利名稱(chēng)：一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淙萘考夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的 方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，各種新興的Internet業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，對(duì)帶 寬和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求越來(lái)越高。為了獲得令人滿(mǎn)意的服務(wù)質(zhì)量，緩解擁塞 狀況，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)決策人員會(huì)選擇擴(kuò)容或者更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而很少?lài)L 試對(duì)已有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥餍┬⌒〉母淖儊?lái)提高網(wǎng)絡(luò)性能。這樣一來(lái)，導(dǎo)致提 高網(wǎng)絡(luò)容量的成本大幅增加。而事實(shí)上，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征與網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系非常密切， 例如系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間關(guān)系就非常密切。傳統(tǒng)的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法是應(yīng)用組合優(yōu)化方法求解。對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量問(wèn) 題的研究主要集中在最大流最小割定理的應(yīng)用和擴(kuò)展。定義網(wǎng)絡(luò)最大流為 網(wǎng)絡(luò)容量，利用最小割找出網(wǎng)絡(luò)瓶頸部位。采用的方法沒(méi)有考慮通信網(wǎng)絡(luò) 的路由問(wèn)題。據(jù)此提出的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容算法，實(shí)用性不強(qiáng)，操作復(fù)雜。目前流行的方法是研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)容量的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓 撲容量為網(wǎng)絡(luò)中路由器排隊(duì)系統(tǒng)的緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度從有限到無(wú)限增加轉(zhuǎn)變 時(shí)或者路由器平均吞吐量由升轉(zhuǎn)降時(shí)系統(tǒng)的臨界載荷。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)包括節(jié)點(diǎn)度、網(wǎng)絡(luò)直徑、中心度等。其中，節(jié)點(diǎn)度是指進(jìn)入或離開(kāi)某一節(jié)點(diǎn)的邊數(shù)，在無(wú)向圖中即是與某--節(jié)點(diǎn)相連的邊數(shù)。而中介中心性(Betweenness Centrality ，簡(jiǎn)稱(chēng) Betweemiess)比其它特征參數(shù)更好地描述了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可能需要承載 的流量。Betweenness的具體定義如下如果記網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中任意兩點(diǎn)s、 d之間的最短路徑條數(shù)為c^，而這 些最短路徑中經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)w的條數(shù)為c^(w)，那么節(jié)點(diǎn)s、 d之間經(jīng)過(guò)w的
最短路徑條數(shù)占S、 d間總的最短路徑條數(shù)的比例為c^(w)/c^,在此基礎(chǔ) 上，節(jié)點(diǎn)w的Betweenness定義為CTsd(W)CB(w) = UO"sd一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Betweenness值越大，流經(jīng)它的數(shù)據(jù)分組越多，意味著它 更容易擁塞，成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。因此，研究Betweenness和網(wǎng)絡(luò)容量的關(guān) 系，對(duì)緩解網(wǎng)絡(luò)瓶頸壓力，提高網(wǎng)絡(luò)容量有著重要意義。但是，目前還沒(méi)有一種基于Betweenness的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法。發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，以 緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)容量，并避免不必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)，降低提高 網(wǎng)絡(luò)容量的成本。(二)技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)之間的連接為邊，該方 法包括A、 在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中 介中心性Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；B、 重復(fù)執(zhí)行步驟A，對(duì)每一種在不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條 邊的方式，分別計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò) Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；C、 判斷是否存在一種加邊的方式，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之 和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小，如果存在，則執(zhí)行 步驟D，并結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟E;D、 按照該整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness 值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小的增加邊的方式，在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊；E、 在使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和最小，以及使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差最小的兩種加邊方式中，選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量 大的增加邊的方式，按照該增加邊的方式在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊。步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊之后進(jìn) 一步包括計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的Betweemiess值；步驟A中所述計(jì)算整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)中介中心性Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo) 準(zhǔn)差，均根據(jù)計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值進(jìn)行。步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊包括在 網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊；步驟B中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且任意的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊包括在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊；步驟B中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高 網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的Betweenness值按照由大到小的順序排成一個(gè)序 列時(shí)，所述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)為所述Betweenness值位于所 述序列中排在前5%至前10%范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的Betweenness值按照由大到小的順序排成一個(gè)序 列時(shí)，所述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)為所述Betweenness值位于所 述序列中排在前10%至前30%范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊之前進(jìn) 一步包括判斷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是否大于經(jīng)驗(yàn)值，如果大于，則去掉對(duì) 提高網(wǎng)絡(luò)容量影響小的節(jié)點(diǎn)，直至網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目不大于經(jīng)驗(yàn)值，或者 去掉網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量造成很大影響而無(wú)法再去掉 節(jié)點(diǎn)為止，并繼續(xù)執(zhí)行步驟A;否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟A。所述經(jīng)驗(yàn)值為500至1000之間的整數(shù)。所述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響小的節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)度為1的節(jié)點(diǎn)，即只有一條 邊與其他節(jié)點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)。步驟E中所述選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式采用仿真或 實(shí)際測(cè)試的方法進(jìn)行。
(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、 利用本發(fā)明，利用網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，改變網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)流量分 布，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量能方便地進(jìn)行定量和定性分析，選擇在不存在連接的兩節(jié) 點(diǎn)之間增加一條邊，提高了網(wǎng)絡(luò)容量，緩解了網(wǎng)絡(luò)擁塞。2、 本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，效果明顯，不但能夠大幅提高網(wǎng)絡(luò)容量，緩解 網(wǎng)絡(luò)擁塞，而且避免了不必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)，降低了提高網(wǎng)絡(luò)容量的成 本。3、 本發(fā)明不同于現(xiàn)有的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，可操作性強(qiáng)，便于廣 泛的推廣和應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明提供的提高網(wǎng)絡(luò)容量總體技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)流程圖； 圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例在未加邊時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法流程圖； 圖4為依照本發(fā)明實(shí)施例在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)7之間加邊時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 示意圖；圖5為依照本發(fā)明實(shí)施例在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)8之間加邊時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的提高網(wǎng)絡(luò)容量總體技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn) 流程圖，該方法具體包括以下步驟步驟101:在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，計(jì)算整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；步驟102:重復(fù)執(zhí)行步驟101，對(duì)每一種在不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間 增加一條邊的方式，分別計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；步驟103:判斷是否存在一種加邊的方式，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness 值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小，如果存在，則 執(zhí)行步驟104，并結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟105;步驟104:按照該整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò) Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小的增加邊的方式，在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊， 提高網(wǎng)絡(luò)容量；步驟105:在使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和最小，以及使得整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差最小的兩種加邊方式中，選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò) 容量大的增加邊的方式，按照該增加邊的方式在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊，提高 網(wǎng)絡(luò)容量。上述步驟101中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊之 后進(jìn)一步包括計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值；所述計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 中介中心性Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差， 均是根據(jù)計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值進(jìn)行的。上述步驟101中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊， 可以在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，也可以在網(wǎng)絡(luò) 中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊時(shí)，步驟102 中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且任意的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加 一條邊時(shí)，步驟102中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且 對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。所述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)影響大的節(jié)點(diǎn)， 一般情況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的 Betweenness值按照由大到小的順序排成一個(gè)序列時(shí)，位于所述序列中排 在前5%至前10%范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)即為對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)。例如，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中共有1至100共100個(gè)節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)的Betweenness 值分別為1至100，則Betweenness值排在前5%至前10%范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)， 即Betweenness值為91至95范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)為對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)。上述僅為在一般情況下對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)的取值范圍。在 某些情況下，對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)也可能位于其他的范圍內(nèi)，例如Betweenness值位于所述序列中排在前10%至前30 %范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)等， 一般還要根據(jù)具體情況具體分析，這里就不再贅述。如果網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模太大，節(jié)點(diǎn)的數(shù)目太多，則計(jì)算量將會(huì)非常大。為了 提高效率，上述步驟101中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一 條邊，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值之前還可以進(jìn)一步包括判斷 網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是否大于經(jīng)驗(yàn)值，如果大于，則去掉對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影 響小的節(jié)點(diǎn)，直至網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目不大于經(jīng)驗(yàn)值，或者去掉網(wǎng)絡(luò)中的任 何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量造成很大影響而無(wú)法再去掉節(jié)點(diǎn)為止，并繼續(xù) 執(zhí)行步驟101;否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟101。所述經(jīng)驗(yàn)值一般為500至1000之間的整數(shù)，可以為500、 600、 、1000等。所述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響小的節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)度為1的節(jié)點(diǎn)，即只有 一條邊與其他節(jié)點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)。步驟105中所述選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式采用仿真或 實(shí)際測(cè)試的方法進(jìn)行?；趫D1所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量總體技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)流程圖，以下結(jié)合 具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例一在本實(shí)施例中，為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，采用了圖2所示的包括12個(gè)節(jié)點(diǎn)和12 條邊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。如圖2所示，圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例在未加邊時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意 圖。在圖2中的黑點(diǎn)表示實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的路由器、交換機(jī)等交換節(jié)點(diǎn)，與其 連接的終端與本方案的實(shí)施無(wú)關(guān)，故略去。旁邊括號(hào)中左邊的數(shù)字代表節(jié) 點(diǎn)號(hào)，右邊的數(shù)字是通過(guò)計(jì)算得到的該節(jié)點(diǎn)的Betweenness值，兩節(jié)點(diǎn)之 間的連線表示節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的邊。應(yīng)該說(shuō)明的是，圖2所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)示意圖僅用于對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行舉例說(shuō)明，并不用于限制 本發(fā)明，實(shí)際情況下網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般都將遠(yuǎn)比此復(fù)雜。如圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法流程 圖，該方法包括以下步驟步驟301:在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，分別計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值，并根據(jù)計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)的Betweenness 值計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差，直至窮盡在原網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都增加一條邊 的情況為止。另外，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值的方法為現(xiàn)有技術(shù)，具體 可以參考《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》Vol.43.2006中《基于回溯機(jī)制的互聯(lián)網(wǎng) AS拓?fù)涞腂etweenness算法》。步驟302:判斷是否存在一種增加邊的方式，在該方式下計(jì)算出的整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為 最小，如果存在，則執(zhí)行步驟303;否則，執(zhí)行步驟304。步驟303:按照加一條邊之后整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小的增加邊的方式，在網(wǎng)絡(luò)中增加 一條邊，提高網(wǎng)絡(luò)容量，并結(jié)束。步驟304:選擇一種整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和最小的增加邊的方 式，和一種整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差最小的增加邊的方式；經(jīng)過(guò)步驟301得到本實(shí)施例中，在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)7之間增加一條邊， 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值之和最小，為438.0，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò) Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差為19.805;在本步驟中，具體在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)7之間增加一條邊后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 示意圖如圖4所示；經(jīng)過(guò)步驟301得到本實(shí)施例中，在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)8之間增加一條邊， 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差最小，為18.550，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò) 各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值之和為458.0;在本步驟中，具體在節(jié)點(diǎn)0與節(jié)點(diǎn)8之間增加一條邊后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 示意圖如圖5所示。步驟305:采用仿真或?qū)嶋H測(cè)試的方法，從上述選擇的兩種增加邊的 方式中選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式，按照該增加邊的方式在 網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊，提高網(wǎng)絡(luò)容量。在本發(fā)明所舉這個(gè)實(shí)施例中，為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)中僅有12個(gè)節(jié)點(diǎn)， 遠(yuǎn)小于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)的數(shù)目，也遠(yuǎn)小于針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌O(shè)定的 經(jīng)驗(yàn)值，所以在執(zhí)行步驟301之前，并未判斷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是否大于 經(jīng)驗(yàn)值。在實(shí)際應(yīng)用中，由于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多， 一般遠(yuǎn)大于針對(duì)實(shí) 際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌O(shè)定的經(jīng)驗(yàn)值，因此，需要進(jìn)一步在執(zhí)行所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，分別計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的Betweenness 值，并根據(jù)計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness 值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差之前，判斷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的 數(shù)目是否大于經(jīng)驗(yàn)值。這樣的技術(shù)方案與本發(fā)明提供的技術(shù)方案在技術(shù)思 路上是一致的，應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。在本發(fā)明所舉這個(gè)實(shí)施例中，在不存在連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條 邊時(shí)，是在不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，然后從所有增加 邊的方式中選擇一種最優(yōu)的增加邊的方式，并按照該方式在網(wǎng)絡(luò)中增加一 條邊，以提高網(wǎng)絡(luò)的容量。在實(shí)際應(yīng)用中，為了減少計(jì)算的工作量，提高 效率，也可以在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn) 之間增加一條邊。這樣的技術(shù)方案與本發(fā)明提供的技術(shù)方案在技術(shù)思路上 是一致的，應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而 己，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，網(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點(diǎn)之間的連接為邊，特征在于，該方法包括A、在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中介中心性Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；B、重復(fù)執(zhí)行步驟A，對(duì)每一種在不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊的方式，分別計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；C、判斷是否存在一種加邊的方式，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小，如果存在，則執(zhí)行步驟D，并結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟E；D、按照該整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小的增加邊的方式，在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊；E、在使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和最小，以及使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差最小的兩種加邊方式中，選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式，按照該增加邊的方式在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊之后進(jìn) 一步包括計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的Betweenness值；步驟A中所述計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中介中心性Betweenness值之和，以及整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差，均根據(jù)計(jì)算出的各節(jié)點(diǎn)的Betweenness 值進(jìn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊包括在 網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊；步驟B中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且任意的 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，步驟A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊包括在 網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊；步驟B中所述不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的且對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng) 絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的Betweenness值按照由大到小的順序排成一個(gè)序列時(shí)，所 述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)為所述Betweenness值位于所述序列中排在前5%至前10%范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng) 絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的Betweenness值按照由大到小的順序排成一個(gè)序列時(shí)，所 述對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響大的節(jié)點(diǎn)為所述Betweenness值位于所述序列中排在前10X至前30X范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，步驟 A中所述在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊之前進(jìn)一步包括判斷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是否大于經(jīng)驗(yàn)值，如果大于，則去掉對(duì)提高網(wǎng) 絡(luò)容量影響小的節(jié)點(diǎn)，直至網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)目不大于經(jīng)驗(yàn)值，或者去掉網(wǎng) 絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量造成很大影響而無(wú)法再去掉節(jié)點(diǎn)為 止，并繼續(xù)執(zhí)行步驟A;否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟A。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，所述 經(jīng)驗(yàn)值為500至IOOO之間的整數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，所述 對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量影響小的節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)度為1的節(jié)點(diǎn)，即只有一條邊與其他 節(jié)點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，其特征在于，步驟 E中所述選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式采用仿真或?qū)嶋H測(cè)試的 方法進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高網(wǎng)絡(luò)容量的方法，包括A.在網(wǎng)絡(luò)中不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊，計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；B.重復(fù)執(zhí)行步驟A，對(duì)每一種在不存在連接的兩節(jié)點(diǎn)之間增加一條邊的方式，分別計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差；C.判斷是否存在一種加邊的方式，如果存在，則執(zhí)行步驟D，并結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟E；D.按照該整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值之和，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)Betweenness值的標(biāo)準(zhǔn)差均為最小的增加邊的方式，在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊；E、選擇一種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)容量大的增加邊的方式，按照該增加邊的方式在網(wǎng)絡(luò)中增加一條邊。利用本發(fā)明，提高了網(wǎng)絡(luò)容量，避免了不必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級(jí)，降低了提高網(wǎng)絡(luò)容量的成本。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101114983SQ20061008893
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者張國(guó)清, 秦卓瓊, 晶 范 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所