[发明专利]构造高连接性无线多跳自组网拓扑新技术

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，如无线通信、移动通信、无线Mesh网与无线传感器网通信等领域的网络连接技术。 

背景技术

无线多跳自组网不依赖于任何已有的网络基础设施，其是一系列装备无线通信装置、具有联网能力的设备的集合。节点之间通过无线方式互连，网络中的节点动态且任意分布。关于无线多跳自组网的研究目前引起了广泛关注与研究，并形成目前广泛研究与应用的两种具体形态：无线Mesh网与无线传感器网。在无线多跳自组网的研究与应用中的一个基础性问题是连接性问题，假如网络都是不连接的，那么一切业务都无从谈起，并且所建立的网络将毫无意义。它涉及到网络中的多个方面，包括节点与网络两个层面，同时与拓扑控制及构造密切相关。 

区组设计在网络的拓扑构造方面具有重要作用，本专利提供了一种基于区组设计的无线多跳自组网的网络拓扑构造方法，该方法采用基于DBBD(k(k+1)/2，k+1，2，k，1)方式构造相应的拓扑，构造的拓扑能有效地减少连接权数目，使各节点保持联系紧密程度的均衡对称性，任意两个节点均能以较少信息交换步数传递报文。 

发明内容

本专利提供了一种基于区组设计的无线多跳自组网的网络拓扑构造方法。 

区组设计是一种网络拓扑结构十分对称均衡的局部型连接网络，在显著减少连接权数的同时，还能保持各节点间有紧密程度基本相同的耦合联系。 

对于N个节点有网络，如其连接权总数为W_s，则网络耦合度 

设S为包括标号1，2，----，v的元素集，B＝{B₁，B₂，----，B_b}为S的k-子集的集合，r为包括任意一元素的k-子集数，则{S，B}构成区组设计，且： 

1)、对任意一对元素i，j(i，j＝1，2，----，v，i≠j)，有λ_e个区组(即子集)同时包括它们，则称为均衡不完全区组设计(Balanced Incomplete Block Design)，记作BIBD(v，b，r，k，λ_e)； 

2)、对任意一对区组i，j(i，j＝1，2，----，b，i≠j)，有λ_b个元素相同，或者说有k-λ_b个元素相异，则称为异元均衡区组设计(Different Balanced Block Design)，记作DBBD(v，b，r，k，λ_b)； 

3)、如果上面第(1)、(2)中的两个条件同时得到满足，即λ_e＝λ_b＝λ时，则称为对称均衡不完全区组设计(Symmetric Balanced Incomplete Block Design)，并记为SBIBD(v，b，r，k，λ)，由于此时恒有v＝b，r＝k，则简记为SBIBD(v，k，λ)。DBBD(k(k+1)/2，k+1，2，k，1)存在(其中k为自然数)。 

本发明提供基于DBBD(k(k+1)/2，k+1，2，k，1)的无线多跳自组网的网络拓扑构造方法。该方法有如下步骤： 

步骤一将(k(k+1)/2个节点分别用1，2，----，(k(k+1)/2来表示。得到下面矩阵