專利名稱：基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，屬于ad hoc路由技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
ad hoc網(wǎng)絡(luò)(無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò))是由帶有無(wú)線收發(fā)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)組成的多跳、自治系統(tǒng)， 其移動(dòng)節(jié)點(diǎn)同時(shí)具有路由功能。由于其不依賴于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，易于建網(wǎng)、便于擴(kuò)充、可移 動(dòng)、生存性強(qiáng)，所以在軍事、信息釆集、搶險(xiǎn)救災(zāi)、突發(fā)事件、野外科考、個(gè)人通信等需要 迅速構(gòu)造通信網(wǎng)絡(luò)或不便預(yù)先架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的場(chǎng)合具有廣闊的應(yīng)用前景。
Flooding算法和Gossiping算法，是兩個(gè)最為經(jīng)典和簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，可應(yīng)用 到ad hoc網(wǎng)絡(luò)中。
現(xiàn)行的洪泛算法規(guī)定了幾條消息傳播規(guī)則1)根據(jù)消息在網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間是否太長(zhǎng)而應(yīng)被 丟棄，TTL (Time to live即生存時(shí)間)是IP協(xié)議包中的一個(gè)值，用來(lái)標(biāo)志消息的生存時(shí)間， TTL值減為零時(shí)停止轉(zhuǎn)發(fā)消息；2)丟棄已處理過(guò)的消息；3)響應(yīng)消息沿原路徑返回。以上 三條規(guī)則可以保證消息不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)限循環(huán)，并有效地減少了傳播消息的數(shù)量。但因網(wǎng)絡(luò) 中采用洪泛機(jī)制傳播消息，不可避免地會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量冗余消息，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比 較大、節(jié)點(diǎn)之間的連通度比較高的時(shí)候。以圖l所示網(wǎng)絡(luò)為例，圖中包括A、 B、 C、 D四個(gè)節(jié) 點(diǎn)，假設(shè)四個(gè)節(jié)點(diǎn)互相連通。如果采用洪泛機(jī)制，A把消息發(fā)送給B、 C、 D， B收到消息后轉(zhuǎn) 發(fā)給C、 D， C收到消息后轉(zhuǎn)發(fā)給B、 D， D收到消息后轉(zhuǎn)發(fā)給B、 C，以上假設(shè)B、 C、 D首先接 收到A發(fā)送的消息。可以看出在該網(wǎng)絡(luò)中傳遞的消息有9條，其中冗余消息為6條，占消息 總數(shù)的2/3。在實(shí)際的P2P網(wǎng)絡(luò)中，冗余消息增加了節(jié)點(diǎn)處理負(fù)擔(dān)，占用了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬。
Flooding算法是一種傳統(tǒng)的路由技術(shù)，不要求維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也不要求進(jìn)行路由 計(jì)算，接收到消息的節(jié)點(diǎn)以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)分組。對(duì)于自組織的傳感器網(wǎng)絡(luò)，洪泛路由是一種 較直接的實(shí)現(xiàn)方法，節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生或收到數(shù)據(jù)后向所有鄰居節(jié)點(diǎn)廣播，數(shù)據(jù)包直到過(guò)期或到達(dá)目 的地才停止傳播，因此，每一個(gè)請(qǐng)求消息被指數(shù)級(jí)放大。該協(xié)議存在以下嚴(yán)重缺陷
內(nèi)爆節(jié)點(diǎn)幾乎同時(shí)從鄰居節(jié)點(diǎn)收到多份相同數(shù)據(jù)；
交疊節(jié)點(diǎn)先后收到監(jiān)控同一區(qū)域的多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的幾乎相同的數(shù)據(jù)； 資源利用盲目節(jié)點(diǎn)不考慮自身資源限制，在任何情況下都轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 Gossiping算法是對(duì)Flooding的改進(jìn)，在該方法中，節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生或收到的數(shù)據(jù)隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。
該方法雖然避免了內(nèi)爆，但增加了延時(shí)。
這兩個(gè)協(xié)議都不需要維護(hù)路由信息，也不需要任何算法，雖然簡(jiǎn)單但擴(kuò)展性很差。隨著
大規(guī)模充線網(wǎng)絡(luò)的盛行，迫切需要一種有效的通訊方法。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出一種基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，在這種方法中，節(jié)點(diǎn)在其所
有相鄰節(jié)點(diǎn)中按一定比例(一般為一較小值)隨機(jī)選擇一部分節(jié)點(diǎn)，將搜索請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給它們。 和普通洪泛方法相比，這種方法大大降低了消息的產(chǎn)生數(shù)量，降低了網(wǎng)絡(luò)流量，但依然覆蓋 了幾乎全部的節(jié)點(diǎn)，效率會(huì)得到極大的改善。 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其包括以下步驟
1) 定義節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量的概念；
2) 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量B;
3) 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P;
4) 若節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P大于設(shè)置的閾值Pval，則節(jié)點(diǎn)將接收到的消息廣播，否則對(duì) 此消息不做轉(zhuǎn)發(fā)處理。
所述節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量是指該節(jié)點(diǎn)收到一條廣播消息后可以廣播到的新的鄰居節(jié)點(diǎn)的 數(shù)量。
所述步驟2)進(jìn)一步包括以下子步驟-
2. l)節(jié)點(diǎn)v從本地存儲(chǔ)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息列表中獲得自己的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息； 2. 2)通過(guò)和一跳鄰居節(jié)點(diǎn)之間周期性地交換自己的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息，節(jié)點(diǎn)v得到自己 的兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息；
2. 3)從節(jié)點(diǎn)v的某個(gè)一跳鄰居節(jié)點(diǎn)a的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)中，除去鄰居節(jié)點(diǎn)a本身以及節(jié)點(diǎn) v和該鄰居節(jié)點(diǎn)a共同覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)，得出由鄰居節(jié)點(diǎn)a得到的有效廣播增量；
2.4)依次計(jì)算節(jié)點(diǎn)v的由所有鄰居節(jié)點(diǎn)得到的有效廣播增量，取其中最大值作為節(jié)點(diǎn)v 的有效廣播增量Bv。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
設(shè)計(jì)了一種基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，定義節(jié)點(diǎn)有效廣播增量的概念，運(yùn)用局 部化算法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量，根據(jù)節(jié)點(diǎn)有效廣播增量計(jì)算出節(jié)點(diǎn)有效廣播系數(shù)，也 即節(jié)點(diǎn)的消息轉(zhuǎn)發(fā)概率值。該方法有效地避免了洪泛傳播的無(wú)方向性、盲目性，又保證了洪 泛的效率，傳播具有較高的覆蓋度。理論分析和仿真結(jié)果都表明，與傳統(tǒng)的洪泛算法相比， 本方法有效地減少了多余請(qǐng)求報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，而且算法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，具有較好的路由性能， 本方法在減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命等方面能很好地提高其性能，并在大規(guī)模移動(dòng)自組織 網(wǎng)絡(luò)中有較好的可擴(kuò)展性。
分析和模擬結(jié)果表明，在獲得比較大查詢命中率的條件下，本發(fā)明的資源定位消息開(kāi)銷 約為洪泛査詢的25% ，査詢的時(shí)延為洪泛査詢的30% 50% ，并且也低于gossiping。本發(fā) 明性能有較大提高，能夠在低消息開(kāi)銷和低查詢時(shí)延的條件下，獲得與洪泛査詢接近的査詢 結(jié)果。 附圖
說(shuō)樹(shù)
圖l是洪泛舉例；
圖2是一跳鄰居通告報(bào)文；
圖3是節(jié)點(diǎn)保存的鄰居列表。
具體實(shí)施例方式
基于adhoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，其路由算法要求實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、占用資源少，以提高網(wǎng)絡(luò)的生存周 期。因此本發(fā)明提出了一種基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，每個(gè)節(jié)點(diǎn)以一定的概率隨機(jī) 轉(zhuǎn)發(fā)消息包，以減少路由消息的開(kāi)銷?？紤]到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)所影響到的網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)不 同，我們收集節(jié)點(diǎn)的影響能力(有效廣播增量)，定義節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量為節(jié)點(diǎn)收到一條 廣播消息后可以廣播到的新的鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的影響能力，為節(jié)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn) 發(fā)概率。
本發(fā)明所涉及的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，可以劃分為三個(gè)步驟l)有效廣播 增量和有效廣播系數(shù)的概念及定義；2)運(yùn)用局部化算法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量和有效廣 播系數(shù)(也即節(jié)點(diǎn)的消息轉(zhuǎn)發(fā)概率值)；3)基于概率轉(zhuǎn)發(fā)的策略。
以下分別對(duì)這三方面內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。
1有效廣播增量和有效廣播系數(shù)的概念及定義
l.l算法前提
假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)集合為N， Afe&Mor fe^是節(jié)點(diǎn)歷的鄰居節(jié)點(diǎn)集合。BroadcastEffect ("》 代表節(jié)點(diǎn)仏的有效廣播增量。 1.2有效廣播增量
節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率與節(jié)點(diǎn)可以廣播到的新的鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量有關(guān)，這樣能使參與轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié) 點(diǎn)發(fā)揮最大的廣播影響，使相對(duì)比較多的未收到消息的節(jié)點(diǎn)接收到網(wǎng)絡(luò)上廣播的消息。在本 發(fā)明中我們定義節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量反應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)周圍節(jié)點(diǎn)的影響能力，有效廣播增量的概念 定義如下-
定義有效廣播增量為節(jié)點(diǎn)收到一條廣播消息后可以廣播到的新的鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。艮P-
1. 3基于有效廣播增量的有效廣播系數(shù)
有效廣播系數(shù)P:標(biāo)準(zhǔn)洪泛是從一個(gè)源節(jié)點(diǎn)給其所有相鄰節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)分組開(kāi)始，每個(gè)相 鄰節(jié)點(diǎn)又將這個(gè)分組重播給自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)(只重播一次)，也即每個(gè)節(jié)點(diǎn)第一次接收消 息后以概率P=l進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，之后轉(zhuǎn)發(fā)的概率都為0。本發(fā)明中涉及的算法中，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)第 一次接受消息后根據(jù)一定的概率值(概率P〈1)廣播轉(zhuǎn)發(fā)，之后接收相同消息轉(zhuǎn)發(fā)概率為O。 并不要求網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都以概率1轉(zhuǎn)發(fā)該消息。
節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)接收到的重復(fù)信息次數(shù)來(lái)動(dòng)態(tài)協(xié)商調(diào)整概率P，還可以根據(jù)局部信息計(jì)算 得到的有效廣播增量來(lái)動(dòng)態(tài)協(xié)商調(diào)整概率P。
2有效廣播增量和有效廣播系數(shù)的計(jì)算
ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)不斷動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程中節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)地加入和退出系統(tǒng)，下 面對(duì)這些行為進(jìn)行分別說(shuō)明。
2. l節(jié)點(diǎn)加入、退出系統(tǒng)
節(jié)點(diǎn)初始化首先得到自己的一跳鄰居信息，然后周期性發(fā)送自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息列表， 并接收其鄰居節(jié)點(diǎn)周期性發(fā)送的一跳鄰居通告報(bào)文，建立起本節(jié)點(diǎn)維護(hù)的一跳鄰居及兩跳鄰 居的對(duì)應(yīng)列表。
節(jié)點(diǎn)意外退出系統(tǒng)由于節(jié)點(diǎn)意外退出，這種失效只有在該節(jié)點(diǎn)被訪問(wèn)時(shí)才能夠檢測(cè)到， 本方法對(duì)這種失效不進(jìn)行特別處理，當(dāng)檢測(cè)到這種情況時(shí)，刪除列表中失效節(jié)點(diǎn)的信息。
節(jié)點(diǎn)正常退出系統(tǒng)在正常退出的情況下，為了維護(hù)列表的覆蓋率，節(jié)點(diǎn)執(zhí)行退出操作， 隨機(jī)分發(fā)本地緩存的表項(xiàng)給鄰居節(jié)點(diǎn)，并通知鄰居節(jié)點(diǎn)刪除退出節(jié)點(diǎn)的表項(xiàng)。
2.2有效廣播增量的計(jì)算
首先節(jié)點(diǎn)要得到相應(yīng)的一跳鄰居信息，并同其一跳鄰居交換一跳鄰居通告報(bào)文，這樣就 得到其一跳鄰居及經(jīng)過(guò)此節(jié)點(diǎn)可達(dá)的兩跳鄰居信息。然后將此信息保存于本地，根據(jù)此信息， 計(jì)算節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量。
鄰居節(jié)點(diǎn)信息列表的獲取
通過(guò)有效廣播增量來(lái)確定轉(zhuǎn)發(fā)概率，首先要使節(jié)點(diǎn)計(jì)算出自己的有效廣播增量，每個(gè)節(jié) 點(diǎn)除了存儲(chǔ)消息，還需要保存一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的信息和兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)的信息。兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)的 信息通過(guò)鄰居之間周期性地交換自己的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的信息來(lái)得到。
相鄰轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)表內(nèi)容的獲取和更新無(wú)需額外的控制開(kāi)銷，節(jié)點(diǎn)周期性向自己的鄰居節(jié)點(diǎn) 發(fā)送其l跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息，發(fā)送報(bào)文格式如圖2所示
其中，字段的解釋如下
Packet Length:整個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。
Validate Time:從此報(bào)文中得到的信息有效時(shí)間，若超過(guò)時(shí)限沒(méi)有更新的話，則該鄰居 節(jié)點(diǎn)信息應(yīng)被刪除。
Message Type:標(biāo)識(shí)消息類型，根據(jù)不同類型的消息有不同的取值，分別表示不同的通 告報(bào)文。
Source Node ID:源節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)ID。 NeighborNum:鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。
NeighboursSeq:依次給出鄰居節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志ID, NodeID。
利用圖2所示的周期性1跳鄰居通告報(bào)文局部廣播發(fā)送的特點(diǎn)。收到"join r印ly"報(bào) 文的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)報(bào)文信息建立或者更新相應(yīng)的兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)列表。此消息的TTL值為 1，節(jié)點(diǎn)周期性主動(dòng)發(fā)起自己的鄰居列表信息，其鄰居接收到此消息后，對(duì)自己維持的列表做 更新。Validate Time則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中普通節(jié)點(diǎn)作為鄰居的一般生命值來(lái)確定。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)所緩存的節(jié)點(diǎn)列表，用以保證共享信息的最大覆蓋率。根據(jù)所獲得的資源分布 模式，資源定位能夠通過(guò)2跳洪泛查詢達(dá)到對(duì)共享資源節(jié)點(diǎn)的較大覆蓋率，提高資源定位的 性能。節(jié)點(diǎn)的數(shù)掛結(jié)構(gòu)如圖3所示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)緩存空間，用于存放其一跳鄰居節(jié)點(diǎn) 的信息和其一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，即通過(guò)某個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)2跳能夠到達(dá)的節(jié)點(diǎn)。
計(jì)算有效廣播增量
根據(jù)公式(1)，結(jié)合自己本地存儲(chǔ)的鄰居信息列表，如圖3所示，圖中左豎列為節(jié)點(diǎn)v 的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，由一跳鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)中除去鄰居節(jié)點(diǎn)1與本節(jié)點(diǎn)v共同覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù) 再除去鄰居節(jié)點(diǎn)1本身，即可得到由鄰居節(jié)點(diǎn)1得到的有效廣播增量。其中鄰居節(jié)點(diǎn)1的鄰 居節(jié)點(diǎn)即為右側(cè)第一行數(shù)組。鄰居節(jié)點(diǎn)1與本節(jié)點(diǎn)v共同覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)也即左豎列和右上 行的相同數(shù)組元素。
依次對(duì)自己的所有一跳鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，便得出對(duì)應(yīng)不同鄰居節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量值。 取其中的最大值作為該節(jié)點(diǎn)v的有效廣播增量值。 2. 3有效廣播系數(shù)的計(jì)算
設(shè)圖G表示無(wú)結(jié)構(gòu)ad hoc網(wǎng)絡(luò)，G中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間經(jīng)過(guò)有限跳數(shù)均可達(dá)。v為圖G 中任一節(jié)點(diǎn)，M為某次廣播所傳送的消息。在網(wǎng)絡(luò)中，任意節(jié)點(diǎn)v在收到消息M時(shí)，根據(jù)概 率Pv決定是否向其鄰居節(jié)點(diǎn)傳遞消息M，其中(2)
式中H為某一常量系數(shù)，且H〉1， Bv表示節(jié)點(diǎn)v的有效廣播增量，如果Bv大于H則Pv 的值取l，也即節(jié)點(diǎn)v必然轉(zhuǎn)發(fā)消息M。
H值的選取根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木唧w情況而定， 一般選取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)度平均值的1.618倍作 為參考值。
3基于概率轉(zhuǎn)發(fā)的策略
設(shè)圖G中任意節(jié)點(diǎn)只可能處于兩種狀態(tài)，即廣播態(tài)B和靜止態(tài)S。節(jié)點(diǎn)(包括廣播節(jié)點(diǎn)) 收到消息M時(shí)，計(jì)算本節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P，如果P大于設(shè)置的閾值Pval，則由S態(tài)轉(zhuǎn)入 B態(tài)，將接收到的消息M廣播；如果P小于設(shè)置的閾值Pval，則對(duì)此消息不做轉(zhuǎn)發(fā)處理。
另外可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木唧w情況，適當(dāng)調(diào)整閾值Pval，如選取Pvata，當(dāng)資源的覆蓋 率比較大，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到消息的次數(shù)比較多時(shí)，可以適當(dāng)增大Pval的值，使用a二a+0.01 作為閾值；反之，資源的覆蓋率不夠則用a=a-0.01作為閾值。如此直至調(diào)整到比較合適的閾 值基準(zhǔn)。
下面的偽代碼說(shuō)明了本發(fā)明協(xié)議中每個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息的步驟 Procedure probabi1i st i c一forwarding 0
〃概率轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程
〃計(jì)算節(jié)點(diǎn)有效廣播增量
P=probability(BroadcastEffect("》)； 〃根據(jù)節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量確定節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)概率 forward—or—no二whether (P〉Pval);
〃判斷是否大于轉(zhuǎn)發(fā)的概率閾值，加果大于，則轉(zhuǎn)發(fā)，如果小于閾值，則不做處理
Node——do—send (forward—or——no) ; //發(fā)送
本發(fā)明采用有效廣播系數(shù)驅(qū)動(dòng)的概率轉(zhuǎn)發(fā)的方法，根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)信息為 每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)投遞概率。模擬結(jié)果顯示，有效廣播系數(shù)驅(qū)動(dòng)的adhoc概率組播路 由協(xié)議在投遞率滿足需求的情況下，網(wǎng)絡(luò)的控制開(kāi)銷大大減小，增加了網(wǎng)絡(luò)壽命，協(xié)議的綜 合性能有明顯提高。
以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)者來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于包括以下步驟1)定義節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量的概念；2)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量B；3)根據(jù)節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P；4)若節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P大于設(shè)置的閾值Pval，則節(jié)點(diǎn)將接收到的消息廣播，否則對(duì)此消息不做轉(zhuǎn)發(fā)處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于所述步驟1)中的節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量是指該節(jié)點(diǎn)收到一條廣播消息后可以廣播到的新的 鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于 所述步驟2)進(jìn)一步包括以下子步驟2. l)節(jié)點(diǎn)V從本地存儲(chǔ)的鄰居節(jié)點(diǎn)信息列表中獲得自己的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息；2.2)通過(guò)和一跳鄰居節(jié)點(diǎn)之間周期性地交換自己的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息，節(jié)點(diǎn)v得到自己 的兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)信息；2. 3)從節(jié)點(diǎn)v的某個(gè)一跳鄰居節(jié)點(diǎn)a的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)中，除去鄰居節(jié)點(diǎn)a本身以及節(jié)點(diǎn) v和該鄰居節(jié)點(diǎn)a共同覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)，得出由鄰居節(jié)點(diǎn)a得到的有效廣播增量；2.4)依次計(jì)算節(jié)點(diǎn)v的由所有鄰居節(jié)點(diǎn)得到的有效廣播增量，取其中最大值作為節(jié)點(diǎn)v 的有效廣播增量Bv。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于 所述廣播系數(shù)P=B/H， H為大于1的常量系數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于所述H值的選取根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木唧w情況而定， 一般選取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)度平均值的1.618 倍作為參考值。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于-所述閾值Pval可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木唧w情況作調(diào)整，當(dāng)資源的覆蓋率比較大，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到消息的次數(shù)比較多時(shí)，可以增大Pval的值；當(dāng)資源的覆蓋率不夠則減小Pval的值。
7. 如權(quán)利要求6所述的基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，其特征在于 在選取Pvaha時(shí)，當(dāng)資源的覆蓋率比較大，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到消息的次數(shù)比較多時(shí)，可使用a=a+0. 01作為閾值；當(dāng)資源的覆蓋率不夠則用a=a-0. 01作為閾值。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于概率有效廣播系數(shù)的洪泛方法，屬于無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)領(lǐng)域。它包含以下步驟1)定義節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量的概念；2)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量B；3)根據(jù)節(jié)點(diǎn)的有效廣播增量計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P；4)若節(jié)點(diǎn)的有效廣播系數(shù)P大于設(shè)置的閾值Pval，則節(jié)點(diǎn)將接收到的消息廣播，否則對(duì)此消息不做轉(zhuǎn)發(fā)處理。本發(fā)明有效降低了路由開(kāi)銷，而且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在獲得高可靠性的同時(shí)有效地減少了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，并在大規(guī)模自組織網(wǎng)絡(luò)中有較好的可擴(kuò)展性。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101184037SQ20071017663
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者威 吳, 忠 周, 靖 曹, 蔡軍霞, 趙沁平 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)