[发明专利]一种MPR算法的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，特别是涉及无线网络中MPR节点的选取过程。

背景技术

多点中继(MultiPoint Relay：MPR)是一种减少无线网络中广播消息冗余传输的机制。节点在一跳邻居节点中选出MPR集，选择的标准是要保证通过MPR节点集，可以到达节点的所有二跳邻居节点。广播消息在洪泛时，只有节点的MPR集会转发收到的广播消息，从而达到减少无线网络中广播消息的洪泛次数的作用。

根据节点的邻居节点集和两跳邻居节点集，每个节点可以独立于其它节点选出自己的MPR集。一般的选取原则是在可以到达节点的所有二跳邻居节点的情况下，使得MPR集尽可能的小。MPR集越小，节省的路由开销就越多。但是，最小MPR集问题已经被证明是一个NP完全问题，最优解求解困难，只能利用一些启发式算法寻找近优解。目前，启发式算法只考虑了节点的覆盖度，没有考虑无线链路和无线节点的健壮性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种MPR算法的改进方法,在保证最大覆盖度的基础上，MPR选择状态最优的节点，使得网络性能更优。

为实现以上目的，本发明采取如下技术方案：

本发明公开了一种MPR算法的改进方法，包括下述步骤：

步骤1：设节点i为执行MPR选举算法的节点，MPR(i)为节点i的MPR集，初始化MPR(i)集为空，并读取节点的一跳邻居节点集N1(i)和二跳邻居节点集N2(i)；

步骤2：将一跳邻居节点集N1(i)中，唯一能到达二跳邻居节点集N2(i)中某些节点的节点加入到MPR(i)集，并从N1(i)中去掉这些节点；

步骤3：对任意的y∈N1(i)，计算y的覆盖度C(y)；所述覆盖度指的是通过y到达的N2(i)节点减去被MPR(i)集节点到达的N2(i)节点后的节点个数；

步骤4：判断则选举算法结束，否则选取C(y)值最大的节点加入临时节点集Temp；

步骤5：判断临时节点集中节点个数|Temp|，若为|Temp|＝＝1则直接选择该节点作为MPR节点，否则选择临时节点集Temp中状态最优的一个节点作为MPR节点；

步骤6：将MPR节点加入MPR(i)集，并从一跳邻居节点集N1(i)中去掉该节点；然后，清空Temp集，继续执行步骤3。

作为优选的技术方案，步骤5中所述状态最优，用以下的公式衡量：

v＝α×v_node+(1-α)×v_link

其中，0≤α≤1；v表示状态值；v_node表示归一化后的节点状态值；v_link表示归一化后的链路状态值。

作为优选的技术方案，在衡量状态的计算公式中，所述节点状态值v_node用邻居节点的计算能力、剩余能量及节点负载来衡量，邻居节点的计算能力越好、剩余能量越多并且节点负载越轻，节点状态值越大；所述链路状态值v_link用链路的带宽、时延和丢包率来衡量，链路的带宽越大、时延越小并且丢包率越小，链路状态值越大。

作为优选的技术方案，所述节点状态值v_node，用以下的公式计算：

v_node＝β_a×A+β_b×B+β_c×C^-1

其中，A表示节点的计算能力；B表示剩余能量，用电池所余电量百分比衡量；C表示节点负载，用节点接收队列长度在总队列长度中占比来衡量；β_a、β_b、β_c表示加权系数。

作为优选的技术方案，所述链路状态值v_link，用以下的公式计算：

v_link＝β_d×D+β_e×E^-1+β_f×F^-1

其中，D表示链路带宽；E表示链路丢包率；F表示链路时延；β_d、β_e、β_f表示加权系数。

本发明相对于现有技术具有如下的优点和效果：