[发明专利]一种容迟网络中有效确定辅助节点部署位置的方法

说明书

本发明属于容迟网络控制技术领域，具体涉及一种在容迟网络中有效确定辅助节点部署位置的方法，用于有效部署辅助节点，以提高容迟网络的通信成功率。该方法包括：1、获取辅助节点容迟网络在规定时间范围内连续时间段的工作状态信息；2、根据步骤一中所获得的工作状态信息，建立起在规定时间范围T内该网络的时空图；3、对步骤二中获得的时空图进行处理，获得时空图的子图；4、根据时空图对容迟网络中的辅助节点进行部署，使得容迟网络在规定时间内通信传输成功率最高。本发明使容迟网络在规定时间内数据包传输成功率最大化。

技术领域

本发明属于容迟网络控制技术领域，具体涉及一种在容迟网络中有效确定辅助节点部署位置的方法，用于有效部署辅助节点，以提高容迟网络的通信成功率。

背景技术

目前，容迟网络中连接状态的间断性使得网络中存在端到端不可达、大量传输延迟及拓扑结构不稳定的问题。同时，由于容迟网络中节点之间缺乏足够的连接机会，存在通信成功率较低的问题。解决上述问题的一种可行方法是添加辅助节点，以创造更多的连接机会。辅助节点通常具有体积小、供电有限、成本廉价、可通无线传输存储数据包的特点。辅助节点通常是静态的，可以在移动的普通节点之间利用存储转发方式传递数据包，即当两个普通节点在不同时间经过同一地点时，在该地点的辅助节点则将上一时刻普通节点的数据包传递给下一时刻的节点。

在部署了辅助节点的容迟网络中，需要解决的关键问题是如何确定辅助节点的部署位置，即给定一定数目潜在辅助节点的位置和辅助节点数目的上限，设计部署方案使得当前容迟网络通信成功率最大化。

目前，在无线网络领域中关于中继节点部署的研究日趋成熟，然而，上述解决方案无法适用于具有节点移动和拓扑时变性的容迟网络。仅存的关于容迟网络辅助节点部署方案的研究着重于无线网络中网络整体吞吐量的问题，而本专利要解决问题侧重于提高容迟网络的通信可靠性。

发明内容

本发明的目的是提出一种有效确定辅助节点部署位置的解决方案使得容迟网络中辅助节点在节点数量一定情况下网络通信成功率最大化。本方法尤其适用于大规模、环境复杂、辅助节点有限以及网络连接状态可预测的容迟网络。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种在容迟网络中有效确定辅助节点部署位置的方法，包括以下步骤：

步骤一、获取部署辅助节点的容迟网络在规定时间范围内连续时间段的工作状态信息。所述工作状态信息包括节点在各时间段内不同节点之间的通信关系以及通信成功率。

具体的但不限于此：将所述规定时间范围T划分成连续时间段集合，T＝{0,1,…,t}，其中t为整数，代表时间片段；V_user表示网络节点集合，数目为n个，V_throwboxes为辅助节点的集合，数目为m个。同一时间片段内任意两个节点间的通信连接对应的通信成功率可以通过预估方式的得到。

步骤二、根据步骤一所获得的工作状态信息，建立起在规定时间范围T内该网络的时空图。

具体的但不限于此：首先，令G^t＝(V^t，E^t)表示某时间段t内容迟网络的通信关系图。其中，边表示和在时间段t内所有边的集合，i、j为整数，V^t代表时间片t内所有无线节点的集合。通过这种方式，最终得到规定时间范围T内，容迟网络通信关系图集合{G^t|t＝0，1，...，T}。

然后，将集合{G^t|t＝0，1，...，T}转换为时空图g。g＝(υ，ε)表示一个时空图，包含了节点的时间和通信状态信息。同时，添加两个虚拟节点分别表示整个时间范围的开始和结束时刻的状态。