[发明专利]一种时钟同步规划中的PRC接入网元选择方法

权利要求书

1.一种时钟同步规划中的PRC接入网元选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)输入网元信息参数，所述网元信息包括网元个数N、网元类型、网元ID以及网元连接关系；

将每个网元记为NE_n，其中n＝1,2,…,N，N为自然数；

将网元连接关系通过网元连接对＜NE_i,NE_j＞来表征，其中i,j＝1,2,…,N；

2)根据网络中输入的网元个数，通过式(1)计算所需限定的PRC个数Nprc_min，

其中，N为网元个数，N₂为网络中需要约束的同步链所要限定的网元个数；

并确定该网络中所需规划的PRC个数Nprc_set，要求Nprc_set≥Nprc_min；

3)遍历网络中所有网元，对每个网元所直接连接的网元个数进行统计，形成网元连接个数序列M，记为

M＝{M₁,M₂,…,M_i}，i＝1,2,…,N

其中，M_i表示与第i个网元直接连接的网元个数；

4)PRC接入备选网元集的选择；

对形成的网元连接个数序列M，根据每个网元直接连接的网元个数进行降序排列；

取排位于前Y个网元作为备选网元，取Y≥2*Nprc_set；

将排位于前Y个网元汇集成PRC接入备选网元集，记为{NE_PRC_y},y＝1,2,…Y；

5)遍历Y个备选网元，计算出网络中所有网元对该Y个备选网元的时钟跟踪长度，并形成时钟跟踪长度矩阵D，记为

其中，d_i,j表示第i个网元到第j个备选网元的时钟跟踪长度值；

6)根据时钟跟踪长度矩阵D、并按照约束的定量参数条件，通过迭代优化法来选择PRC优先接入网元；

所述约束的定量参数条件包括备选网元在有效跳数内覆盖网元个数需取上限值，覆盖网元的平均时钟跟踪长度需取下限值，PRC优先接入网元在网络中部署需分布均匀；

所述PRC优先接入网元为Nprc_set个，是从PRC接入备选网元集中选择并确定的。

2.根据权利要求1所述的一种时钟同步规划中的PRC接入网元选择方法，其特征在于：所述步骤6)中通过迭代优化法来选择PRC优先接入网元，具体步骤为，

6-1)初始化备选网元覆盖程度的权重矩阵；

首先，初始化备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c；

建立一个N×Y维的全零新矩阵作为备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c，令N_c(find(D≤N₁))＝1，即与时钟跟踪长度矩阵D中所有小于等于N₁的元素坐标相对应的备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c的元素值均设为1；其中，find(D≤N₁)表示时钟跟踪长度矩阵D中满足d_i,j≤N₁的元素所对应的坐标(i,j)，N₁表示2台时钟设备之间所要限定的网元数量；

其次，初始化覆盖网元的有效时钟追踪距离矩阵D_c＝D·N_c，即为时钟跟踪长度矩阵D与备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c的内积，获得覆盖网元的有效时钟追踪距离矩阵D_c中的元素值为有效跳数N₁内每个网元到备选网元的时钟追踪距离；

于是，根据备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c和网络中所需规划的PRC个数Nprc_set，初始化备选网元覆盖程度的权重矩阵N_c′＝N_c·Nprc_set；

6-2)对备选网元，计算其在有效跳数N₁内备选网元覆盖程度的加权系数；

将备选网元覆盖程度的权重矩阵N_c′中每列元素相加，得到一个相加序列n_c，记为

n_c＝{n₁,n₂,…,n_i}，i＝1,2,…,Y

其中，n_i表示第i个备选网元在有效跳数N₁内备选网元覆盖程度的加权系数；

6-3)根据备选网元覆盖程度的加权系数值来判断并确定PRC优先接入网元；

将相加序列n_c中备选网元覆盖程度的加权系数的上限值记为加权系数顶值；

若相加序列n_c中加权系数顶值有且仅有一个、即唯一，则令PRC接入备选网元集{NE_PRC_y}中的y等于加权系数顶值所对应的备选网元序号，确定第y个备选网元作为PRC优先接入网元，并令已选PRC优先接入网元个数作+1累算、即N_prc＝N_prc+1，后跳转到步骤6-6)；

若相加序列n_c中加权系数顶值至少为两个、即存在有相同值，则进入步骤6-4)；

6-4)根据覆盖网元的平均时钟跟踪长度来判断并确定PRC优先接入网元；

对于相加序列n_c中加权系数顶值所对应的备选网元序号，计算备选网元序号对应的备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度；将相加序列n_c中加权系数顶值在覆盖网元的有效时钟追踪距离矩阵D_c中所对应的列元素相加并除以加权系数顶值，即为加权系数顶值对应的备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度；

按照约束的定量参数条件，将备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度需取下限值设为共有S个；

若S+N_prc≤Nprc_set，则将对应的S个备选网元全部作为PRC优先接入网元，并令已选的PRC优先接入网元个数作+S累算、即N_prc＝N_prc+S，后跳转到步骤6-6)；

若S+N_prc＞Nprc_set，则进入步骤6-5)；

6-5)计算S个备选网元之间的相互距离，根据备选网元到其他备选网元距离之和降序排列，取前Nprc_set-N_prc个备选网元作为PRC优先接入网元，并令N_prc＝Nprc_set；

6-6)若N_prc＜Nprc_set，则更新备选网元覆盖程度的权重矩阵N_c′，再对备选网元覆盖程度的权重矩阵N_c′中的每一列减去已确定的备选网元序号所对应的备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c中列的值，从而得到新标识矩阵N_c′；

令新标识矩阵N_c′中小于0的元素值为0，并令新标识矩阵N_c′和备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N_c中与本次迭代已确定的备选网元序号所对应的列的值均为0，重复步骤6-2)～步骤6-6)；

直至N_prc＝Nprc_set，则迭代结束。