[發明專利]移動自組織網絡中錨節點選擇方法

有效

• 申請號: 201611050324.1
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106792845B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 何東明;王文超;俞暉;李宗正;孫方濤;王忠山;周艷;徐超杰
• 申請（專利權）人: 上海復旦通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W84/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種移動自組織網絡中錨節點選擇方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟一，根據需要的錨節點數目，確定需要在移動自組織網絡中形成的聚類數目以及需要額外選擇的錨節點數目，將網絡中所有節點分布式地進行合理聚類，獲得所需數目的聚類；

步驟二，基于步驟一中所獲得的聚類情況，在每一個聚類中，其簇頭節點根據該聚類中每一個節點與聚類質心之間距離值情況，選擇出與聚類質心之間距離適中的一些節點，作為該聚類中所選擇出的錨節點待選集合；

所述的選擇出與聚類質心之間距離適中的一些節點是針對網絡中形成的每一個聚類，其簇頭節點匯集聚類內節點的初始位置，通過計算這些節點與聚類質心之間的距離，從中選擇出距離質心適中的節點形成該聚類中的錨節點待選集合。

步驟三，根據步驟二中得到的各個聚類對應的錨節點待選集合，針對每一個聚類，其簇頭節點從對應的錨節點待選集合中，選擇出分布最接近正三角形的三個節點作為該聚類中所選擇出的錨節點；

步驟四，存在需要額外選擇的錨節點，則需要通過網絡中每個聚類的簇頭節點之間的通信，匯集處于節點部署區域邊界處的各個聚類中最接近部署區域邊界的節點，從這些節點中隨機選擇出需要額外選擇的錨節點，至此，獲得指定數目且在整個網絡中具有合理分布的錨節點。

所述步驟一包括以下步驟：

步驟十，移動自組織網絡中節點總數為N，根據所需選擇的錨節點數目N_a，計算出需要形成的聚類數目如下式所示：，其中為的向下取整值；同時計算出需要額外選擇的錨節點數目如下式所示：N_a′＝N_a-3×N_cluster；

步驟十一，利用相似度傳播聚類算法對移動自組織網絡中節點進行聚類，該聚類算法為分布式算法，僅依賴于不同節點之間的相似度值及節點自身的相似度值，其中，將節點i與節點j(i,j＝1,...,N,j≠i)之間的歐式距離的負值作為二者之間的相似度值，節點i與節點j之間距離如下式所示：，其中，初始時刻節點i的二維位置如下式所示：P_i＝[x_i,y_i]^T，節點i與節點j之間的相似度如下式所示：s(i,j)＝-d_ij.，對于節點i，通過與網絡內其他節點分別進行測距通信，獲得其與其他節點之間的距離集合為D_i，d_median為D_i的中值，將節點i自身的相似度置如下式所示：s(i,i)＝-d_median·f_scale,，其中，f_scale為乘積因子，通過調節f_scale的取值，改變s(i,i)的取值，進而在聚類過程中得到不同數目的聚類；

步驟十二，在將節點聚類的過程中，形成聚類的同時也獲得了每個聚類中的簇頭節點，針對每個聚類中的錨節點選取過程由該聚類的簇頭節點控制進行，通過各個聚類的簇頭節點之間的通信，獲得需要額外選擇的錨節點。

2.如權利要求1所述的移動自組織網絡中錨節點選擇方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟：

步驟二十，基于步驟一中得到的聚類情況，針對聚類C_m (m＝1,...,N_cluster)，其中第k個節點表示為C_mk(k＝1,...,N_m)，N_m為C_m中節點數目；聚類的質心為o_m；簇頭節點收集聚類內所有節點的初始位置，根據下式所示：；計算出下式所示；

步驟二十一，C_m的簇頭節點計算聚類內每個節點C_mk與o_m之間距離值d_ko，并組成集合D_o，d_med與d_max分別為D_o中的中值與最大值；

步驟二十二，提取出D_o中處于如下式所示：(d_med,(d_max+d_med)/2)區間的距離值，這些距離值對應的節點集合即為C_m中的錨節點待選集合S_m。