[发明专利]一种基于复杂通信网络的主机位置选择方法

权利要求书

1.一种基于复杂通信网络的主机位置选择方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.获取网络的拓扑结构、节点的传输能力R(i)；

S2.在通信网络中随机放置主机；

S3.根据主机和另一主机之间的通信需求，计算出主机到另一主机的数据传输路径经过节点i的次数C(i)，并结合C(i)推导出具有间接衡量网络传输数据能力的参数；

S4.结合步骤S3得出的参数，通过模拟退火优化算法得出最优的主机位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于复杂通信网络的主机位置选择方法，其特征在于：所述步骤S3的具体步骤如下：

设产生数据和需要数据的节点主要为主机节点，路由节点只有转发和暂时存储数据的作用，C(i)的计算公式如下：

C(i)=Σu,w∈Vhostw≠iσuw(i),]]>

其中，V_host为所有主机节点的集合，σ_uw(i)表示数据包从节点u发送给节点w是否经过节点i，如果路径经过节点i，则σ_uw(i)＝1，否则σ_uw(i)＝0；

数据的传输路径采用最短路径，

基于C(i)计算节点的使用率U(i)：

U(i)=C(i)Σj∈VC(j),]]>

设每个节点单位时间需要发送的数据量为λ，接收数据的主机随机选取，基于平均场理论，节点i的待发送数据量为：

λNhostD~hostU(i),]]>

其中，N_host为网络中所有主机节点的数目，为主机节点与主机节点间的平均距离；

在整个网络正常通信的情况下：

λ≤mini∈VR(i)NhostD~hostU(i),]]>

令衡量网络传输能力指标λ_c

λc=mini∈VR(i)NhostD~hostU(i),]]>

若λ＞λ_c，网络间发生阻塞，导致网络中的数据出现丢包现象；

若λ≤λ_c，网络不会发生阻塞，数据包能够顺利的达到目标主机；

对于节点i，存在

可得，

通过推导，越大，λ_c越大，将作为间接衡量网络传输数据能力的参数。

3.根据权利要求1所述的一种基于复杂通信网络的主机位置选择方法，其特征在于：所述步骤S4通过模拟退火优化算法得出最优主机位置的具体步骤为：随机的放置主机，设S_best为最优解，S₀为初始解，计算令并初始化模拟退火温度T，随着模拟退火算法的运行，温度T逐渐下降；重复不断的随机改变一个主机的位置，并重新计算如果S_n＞S_best，则接受此次主机位置的改变，并更新S_best；如果S_n≤S_best，则按概率e^-Δ/T接受此次主机位置的改变，并更新S_best，其中Δ＝S_best-S_n；如果主机位置在改变10000次后都没有更好的结果，那么就终止该过程，此时的主机位置得到确定。