[发明专利]面向应急通信的WMN网关部署与信道分配联合优化方法

权利要求书

1.一种面向应急通信的WMN网关部署与信道分配联合优化方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：进行网络全覆盖式的网关部署并生成转发树；

步骤二：寻找所述转发树中各个链路的链路干扰范围，获得链路干扰集；

步骤三：根据所述转发树，计算链路所承受负载流量；

步骤四：根据链路的干扰集合和链路所承受负载流量，获得各个链路的冲突量，依据各个链路的冲突量，获得网络总链路冲突量；

步骤五：建立网络总链路冲突量数学模型，采用差分进化算法从所述数学模型中得到网络总链路冲突量最小化的信道分配方式；

步骤一中，所述转发树的生成包括如下步骤：

a1)：初始化网络场景、网络节点、通信半径R_T和节点路径长度，所述节点路径长度即为普通路由节点到网关节点之间的通信跳数R；

a2)：随机选择候选节点作为网关并标记；

a3)：根据候选节点N、通信半径R_T以及通信跳数R的参数约束，通过贪心算法对节点进行扫描；

a4)：选择在候选节点N通信跳数R跳范围内的邻居节点作为下一个候选节点添加入转发树并进行标记；

a5)：设置运行次数，所述运行次数至少为1次，根据设置运行次数重复步骤a1)至a4),从中选择具有最小网关节点数量的拓扑图。

2.根据权利要求1所述的面向应急通信的WMN网关部署与信道分配联合优化方法，其特征在于：步骤二中，所述链路干扰集为在任意链路的冲突域范围内使用相同信道的干扰链路集合；所述链路干扰集的获取方法包括如下步骤：

b1)：将网络拓扑图用N*N的二维矩阵A表示，并设定N₁(e_(i,j),e_(u,v))表示链路e_(i,j)与链路e_(u,v)为相邻关系，N₂表示过渡矩阵以及N₃(e_(i,j),e_(u,v))表示链路e_(i,j)与链路e_(u,v)是两条不相同的链路且链路e_(i,j)与链路e_(u,v)这两条链路经过两跳相邻的节点；

所述二维矩阵A的数学表示，

其中，v_i,v_j为网络节点，d(v_i,v_j)为v_i,v_j两个网络节点之间的距离；

所述N₁(e_(i,j),e_(u,v))的数学表示为：

所述N₃(e_(i,j),e_(u,v))的数学表示为：

N3＝N2×N2；

b2)：根据定N₁(e_(i,j),e_(u,v))和N₃(e_(i,j),e_(u,v))定义链路冲突域CD_u,v，

CD_u,v＝{e_(i,j)|e_(i,j)∈Eand N₁(e_(i,j),e_(u,v))＝1andN₃(e_(i,j),e_(u,v))＝1} (4)

b3)：将链路冲突域CD_u,v内分配了相同信道的链路作为集合构成链路干扰集，设定表示链路(u,v)之间分配了相同信道c的干扰链路集合，则链路干扰集的数学表示为：

其中，u,v,i,j表示网络节点的编号，c为信道，表示链路(i,j)之间分配了相同的信道c。