[發明專利]一種異質化節點和鏈路的網絡建模方法、通信設備及網絡

在審

• 申請號: 202110656188.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113595756A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 暢志賢;李釗;祝世通;張遠
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04B7/185
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 尹曉雪

本發明公開了一種異質化節點和鏈路的網絡建模方法、通信設備及網絡。首先，利用二維鄰近圖對網絡進行數學表示，根據網絡中節點的類型對節點進行建模，具體包括源節點、目的節點，以及節點內部的各個功能模塊；其次，根據無線通信網絡中的相同鏈路具有非對稱數據傳輸能力的特點，對網絡通信鏈路進行建模，具體包括雙向鏈路和單向鏈路；最后，根據上述異質化節點和鏈路模型完成通信網絡模型的構建；本發明通過建立異質化節點和鏈路模型，能夠針對鏈路的前向和反向數據傳輸能力不同、以及節點屬性存在差異的網絡，構建更加合理的網絡模型，從而提高網絡性能仿真及分析的準確性。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，公開了一種異質化節點和鏈路的網絡建模方法、通信設備及網絡。

背景技術

隨著通信技術和計算機技術的迅猛發展，無線通信網絡結構的多樣性與復雜性日益凸顯，傳統的網絡研究通常認為網絡中所有的節點地位平等、功能相同，并且鏈路屬性也完全一致，即將復雜異質的通信網絡建模為同種屬性的節點和鏈路組成的同質網絡，進而進行網絡性能仿真與分析。然而，實際中的大多數無線通信網絡都是由異質化的節點和鏈路組成的。一方面，由于全功能節點配置成本和通信開銷大，通過不同類型的節點間的協作共同實現網絡的功能，可以降低網絡成本；另一方面，網絡中的通信鏈路并非都是雙向對稱的，鏈路中業務流向的非均勻性、或是信號在鏈路上傳播質量的非對稱性，都會導致數據傳輸能力雙向不對稱的鏈路的出現。

針對網絡建模，文獻“J.Broch,D.A.maltz.D.Johnson,Y.C.Hu.and J.Jetcheva,A performance comparison of multi-hop wireless ad hoc network routingprotocols[C], MobiCom’98,1998:85-97.(多跳無線ad hoc網絡路由協議的性能比較)”采用了一種隨機路標(Random way-point)運動模型進行網絡建模，并給出了一個詳細的分組級仿真結果，該仿真比較了包括DSDV、TORA、DSR和AODV在內的多跳無線ad hoc網絡路由協議的性能。文獻“V.Geetha,Sridhar Aithal,H.Xiao,W.K. G.Seah,A.Lo,and K.C.Chua,Aflexible quality of service model for mobile ad-hoc networks[C],IEEE,2000:445-449.(一種靈活的移動ad hoc網絡服務質量模型)”提出了一種靈活的移動自組網QoS模型(FQMM)，FQMM模型考慮了移動自組網的特點，同時又結合了集成服務模型和差異化服務模型的優點，能夠在吞吐量和服務差異性仿真中表現出很好的性能。

綜上，精確的網絡模型對網絡性能的理論分析和仿真驗證的準確性具有重要意義。傳統的網絡模型通常以簡單的有向圖或無向圖來描述實際網絡，忽略網絡中節點和鏈路的差異性，并在經過上述簡化的網絡模型中施加數據業務，進而對網絡(拓撲)性能進行理論分析與仿真實驗。同質化節點和鏈路的假設雖然在一定程度簡化了網絡模型的構建，但無法準確刻畫實際網絡中不同節點的屬性以及鏈路雙向數據傳輸能力的差異，因此，在同質化節點和鏈路的假設下構建的網絡模型中進行的網絡性能仿真與分析存在失真，無法保證其結果的真實性和可用性。

發明內容

為了解決傳統的同質化節點和鏈路的假設下建立的網絡模型在網絡仿真與分析中存在的局限，本發明提出一種異質化節點和鏈路的網絡建模方法、無線網絡、設備，該方法根據網絡內節點的類型對節點進行建模，具體包括源節點、目的節點，以及其節點內部的各個功能模塊，并根據無線通信網絡中的相同鏈路具有非對稱數據傳輸能力的特點，對網絡通信鏈路進行建模，具體包括雙向鏈路和單向鏈路，即利用異質化節點和鏈路模型來提高對網絡的理論分析和仿真實驗的準確性。

進一步，所述一種異質化節點和鏈路的網絡建模方法、無線網絡、設備的具體步驟包括：