分布式无线网络关键节点探测方法

摘要

本发明公开了一种分布式无线网络关键节点探测方法，它涉及通信技术领域。其目的是，针对现有技术存在的问题，用本发明快速、准确地检测出网络中所有的关键节点，以解决分布式无线网络的拓扑分割问题。该方法的具体步骤为：对任意网络进行拓扑平面化，以获得平面化的网络拓扑结构，该过程包括两个方面：通过相关邻近图法，即RNG法对网络进行拓扑平面化；对用RNG法得到的RNG图进行发射功率的调整。在完成网络拓扑平面化处理的基础上进行关键节点的探测，该探测工作分为三步：节点间相互发送数据包；根据收到的数据包进行邻节点和基本回路信息的收集；利用收集到的信息判断出网络中的关键节点。本发明可用在分布式无线网络的拓扑分割探测中。

主权项

1.分布式无线网络关键节点探测方法，该方法的实施步骤如下：(1)首先进行网络拓扑的平面化，以获得平面化的网络拓扑结构，该过程包括两个方面：通过相关邻近图法，即RNG法对网络拓扑进行平面化；对用RNG法得到的RNG图进行发射功率的调整，其具体步骤如下：①采用RNG法对网络平面化，其方法是：对于一个数目有限的节点集合V，其相关邻近图RNG(V)是由该集合V和RNG(V)边集组成的，这些边的两个端点i和j必须满足：d(i，j)≤max{d(i，p)，d(p，j)}，其中节点p是i和j的邻节点，d(i，j)表示节点i，j之间的几何距离；②在得到RNG图后，图中的所有节点根据距其最远邻节点的距离来调整自己的发射功率，从而使网络中的所有回路都成为一个基本回路，其方法是：节点i收集到RNG(i)边集后，选取其中最长的一条边，按照发射功率Pt和接收功率Pr之间的关系：Pt/Pr＝βmax{d(i，j)∈RNG(i)}其中β为常量，d(i，j)表示节点i，j之间的几何距离，e(i，j)表示以节点i，j为端点的一条边，在给定Pr后，根据d(i，j)来调整发射功率；所说的基本回路是指如果一条回路包含的区域内既没有边也不存在点，则称该回路为一个基本回路；(2)在完成网络拓扑平面化处理的基础上进行关键节点的探测，该探测工作分为三步：发送数据包，收集信息和判断关键节点，其具体步骤如下：①发送数据包节点间通过相互发送数据包来获取信息，采用的数据包结构为：发送地址、目的地址、源地址、路径信息、跳数；发送地址是指发送节点的ID号，目的地址为广播地址，源地址是指触发节点的ID号，路径信息是由数据包所走过的所有节点的ID号组成，跳数是指数据包的最大转发次数；②收集信息节点收到发送的数据包后，开始信息的收集工作，该信息包括邻节点信息和基本回路信息，根据包的发送地址收集邻节点信息，根据包的路径信息收集基本回路信息，根据包的跳数设定不同，可分别采用全局信息收集法和局部信息收集法收集信息，其中全局信息收集法是任选一个节点作为触发节点，开始全网泛洪数据包，直至信息收集完毕，其包的跳数＝∞；局部信息收集法是任选一个节点作为触发节点，开始以跳数为半径的范围内泛洪数据包，依次让边缘节点进行接续，发起新的局部范围内的泛洪，直至泛洪区域覆盖全网，其包的跳数＜∞；③关键节点的判断根据收集到的信息进行关键节点的判断，当收集到各个节点的邻节点和基本回路信息后，求出两者数目间的差值，按照关键节点的判断准则：当邻节点数目N和基本回路数目M的差值≥2时，该节点为关键节点，否则该节点为普通节点。