一種異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自組織網(wǎng)絡(luò)是一種多跳的臨時性自治系統(tǒng)，其分為異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)和同構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)，其中所謂的異構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的天線具有不同的通信半徑。作為一種分布式網(wǎng)絡(luò)，自組織網(wǎng)絡(luò)是一種自治、多跳網(wǎng)絡(luò)，整個網(wǎng)絡(luò)沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠在不能利用或者不便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，提供終端之間的相互通信。由于終端的發(fā)射功率和無線覆蓋范圍有限，因此距離較遠(yuǎn)的兩個終端如果要進(jìn)行通信就必須借助于其它節(jié)點進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，這樣節(jié)點之間構(gòu)成了一種無線多跳網(wǎng)絡(luò)。自組織網(wǎng)絡(luò)在軍事通信、緊急服務(wù)和災(zāi)難恢復(fù)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
[0003]在構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)時，一般采用構(gòu)造虛擬骨干網(wǎng)的方式避免廣播風(fēng)暴的問題。通過構(gòu)造虛擬骨干網(wǎng)，可以大幅降低網(wǎng)絡(luò)中的路由復(fù)雜度，顯著地延長網(wǎng)絡(luò)壽命。目前國際上主流的構(gòu)建虛擬骨干網(wǎng)的方法是建立一個連通支配集作為虛擬骨干網(wǎng)。支配集是指一個滿足如下條件的節(jié)點集合:對于網(wǎng)絡(luò)中任何一個非支配集中的節(jié)點，都有一個支配集中的節(jié)點是它的鄰居?；猷従拥膬蓚€節(jié)點能夠直接通信。而連通支配集的意思是支配集中的節(jié)點是連通的。為了減少路由復(fù)雜度和通信開銷，現(xiàn)有技術(shù)在構(gòu)建一個連通支配集時，一般希望連通支配集中的節(jié)點數(shù)量越少越好。
[0004]由于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的生存時間是指根據(jù)其剩余能量，節(jié)點還能夠運行的時間，且一個連通支配集的生存時間是指連通支配集中生存時間最短的節(jié)點的生存時間，而在異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點的天線具有不同的通信半徑，造成各節(jié)點的能耗差別很大，各節(jié)點的剩余能量差別也很大，因而在針對異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建連通支配集時，并非連通支配集中節(jié)點數(shù)量越少越好，所構(gòu)建的連通支配集的生存時間也是一個重要的考慮因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立方法及裝置，用于平衡所構(gòu)建的連通支配集的通信開銷和生存時間。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]一種異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立方法，包括:
[0008]將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有的節(jié)點標(biāo)記為第一類節(jié)點，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中互為鄰居的兩個節(jié)點間有連線；
[0009]在所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選取使得D(u) xL(U)(B)值最大的節(jié)點U，將節(jié)點u標(biāo)記為第二類節(jié)點，并將節(jié)點u的鄰居節(jié)點標(biāo)記為第三類節(jié)點，其中λ為預(yù)置的調(diào)整參數(shù)，D(u)為節(jié)點u的度，L(U)為節(jié)點u的生存時間；
[0010]將節(jié)點u加入集合I，將節(jié)點u及其鄰居節(jié)點從所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中刪除；
[0011]判斷所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中是否還存在節(jié)點；
[0012]若是，則返回所述在所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選取使得D(U) xL(U)(B)值最大的節(jié)點U，將節(jié)點U標(biāo)記為第二類節(jié)點，并將節(jié)點U的鄰居節(jié)點標(biāo)記為第三類節(jié)點步驟；
[0013]若否，則判斷所述集合I是否為連通集合，并在判斷結(jié)果為是時，將集合I確定為所述異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)的虛擬骨干網(wǎng)。
[0014]優(yōu)選地，在判斷所述集合I為非連通集合時，該方法還包括:
[0015]判斷是否存在使得C(U) >1的第三類節(jié)點，其中C(U)為節(jié)點u相鄰的一二類節(jié)點分支組合的數(shù)量，所述一二類節(jié)點分支組合為:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，由第一類節(jié)點和第二類節(jié)點、第一類節(jié)點和第一類節(jié)點組成的分支；
[0016]若是，選擇使得C(U) aL(u) (1_λ)值最大的第三類節(jié)點U，將該第三類節(jié)點u標(biāo)記為第四類節(jié)點；
[0017]若否，選擇滿足第一條件的第三類節(jié)點U，將該第三類節(jié)點u標(biāo)記為第四類節(jié)點，所述第一條件包括:節(jié)點U的生存時間最大，且節(jié)點U有一個屬于第三類節(jié)點的鄰居節(jié)點，并且該鄰居節(jié)點和一個不與節(jié)點U相連的一二類節(jié)點分支組合相連；
[0018]將所述第四類節(jié)點加入所述集合I，并將集合I確定為所述異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)的虛擬骨干網(wǎng)。
[0019]優(yōu)選地，在對節(jié)點進(jìn)行標(biāo)記時，使用不同的顏色來區(qū)分第一類節(jié)點、第二類節(jié)點、第三類節(jié)點和第四類節(jié)點。
[0020]優(yōu)選地，在所述將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有的節(jié)點標(biāo)記為第一類節(jié)點之前，該方法還包括:
[0021]建立所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的二維圓盤圖模型或三維球體圖模型。
[0022]一種異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立裝置，包括:
[0023]第一標(biāo)記單元，用于將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有的節(jié)點標(biāo)記為第一類節(jié)點，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中互為鄰居的兩個節(jié)點間有連線；
[0024]第二標(biāo)記單元，用于在所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選取使得D(U) xL(U) α_λ)值最大的節(jié)點U，將節(jié)點U標(biāo)記為第二類節(jié)點，并將節(jié)點U的鄰居節(jié)點標(biāo)記為第三類節(jié)點，其中λ為預(yù)置的調(diào)整參數(shù)，D(U)為節(jié)點u的度，L(U)為節(jié)點u的生存時間；
[0025]節(jié)點處理單元，用于將節(jié)點u加入集合I，將節(jié)點u及其鄰居節(jié)點從所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中刪除；
[0026]第一判斷單元，用于判斷所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中是否還存在節(jié)點，若是，則返回所述第二標(biāo)記單元；若否，則執(zhí)行下述第二判斷單元；
[0027]第二判斷單元，用于判斷所述集合I是否為連通集合，若是，則執(zhí)行下述第一骨干網(wǎng)確定單元；
[0028]第一骨干網(wǎng)確定單元，用于將集合I確定為所述異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)的虛擬骨干網(wǎng)。
[0029]優(yōu)選地，還包括:
[0030]第三判斷單元，用于在所述第二判斷單元判斷結(jié)果為否時，判斷是否存在使得C (U) >1的第三類節(jié)點，若是，則執(zhí)行下述第三標(biāo)記單元，若否，則執(zhí)行下述第四標(biāo)記單元，其中C(u)>l為節(jié)點u相鄰的一二類節(jié)點分支組合的數(shù)量，所述一二類節(jié)點分支組合為:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，由第一類節(jié)點和第二類節(jié)點、第一類節(jié)點和第一類節(jié)點組成的分支；
[0031]第三標(biāo)記單元，用于選擇使得C(u) aL(u) (1_λ)值最大的第三類節(jié)點U，將該第三類節(jié)點u標(biāo)記為第四類節(jié)點；
[0032]第四標(biāo)記單元，用于選擇滿足第一條件的第三類節(jié)點U，將該第三類節(jié)點u標(biāo)記為第四類節(jié)點，所述第一條件包括:節(jié)點u的生存時間最大，且節(jié)點u有一個屬于第三類節(jié)點的鄰居節(jié)點，并且該鄰居節(jié)點和一個不與節(jié)點u相連的一二類節(jié)點分支組合相連；
[0033]第二骨干網(wǎng)確定單元，用于將所述第四類節(jié)點加入所述集合I，并將集合I確定為所述異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)的虛擬骨干網(wǎng)。
[0034]優(yōu)選地，在對節(jié)點進(jìn)行標(biāo)記時，使用不同的顏色來區(qū)分第一類節(jié)點、第二類節(jié)點、第三類節(jié)點和第四類節(jié)點。
[0035]優(yōu)選地，還包括:
[0036]模型建立單元，用于在所述第一標(biāo)記單元之前，建立所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的二維圓盤圖模型或三維球體圖模型。
[0037]從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請實施例提供的異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中虛擬骨干網(wǎng)的建立方法，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中選擇使得D(U) aL(u) (1_λ)值最大的節(jié)點U，由節(jié)點u構(gòu)成的連通集合作為最終的虛擬骨干網(wǎng)。本申請同時考慮了節(jié)點的生存時間及節(jié)點的度，并由用戶設(shè)置調(diào)整參數(shù)λ來平衡最終建立的虛擬骨干網(wǎng)的通信開銷和生存時間，使得針對異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)建立的虛擬骨干網(wǎng)的性能更加完善。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本申請實施例公開的一種異構(gòu)自組織網(wǎng)絡(luò)中