[发明专利]一种基于MCDS的延迟定界组播转发结构的构建方法

摘要

本发明涉及AdHoc网络的组播路由的转发结构的花费最小化问题，基于图论中的最小连通支配集算法构建无线网络中的延迟定界组播转发结构。根据无线信号传播方式的特殊性，重新定义了无线组播路由中的代价和时延函数，基于图论中最小连通支配集（MCDS）理论，提出的基于图论中点着色思想的时延定界组播转发结构的构建方法，通过求解MCDS来实现构建最小代价组播路由结构的目的，提出了组播路由时延定界的概念，并在该约束下构建MCDS。理论推导证明了该算法的正确性，与同类算法相比，较低的近似比证明了该算法的有效性，同时具有O(n)的时间复杂度和O(n)的消息复杂度，进一步证明了其高效性，具有适应于灵活多变的adhoc网络的优势。

主权项

1.一种基于MCDS的延迟定界组播转发结构的构建方法，包括基于图着色的MIS选举和分布式组播树构建，其特征是所述的基于图着色的MIS选举为：源s知道到所有组播目的节点的最小时延路径，找出所有目的节点中到源s的中的最长路径目的节点，从该路径上与目的节点相邻的节点开始，每相隔两跳确定一个独立集节点，最长路径如有k条，则执行k次直到找到所有独立集节点；这些独立集节点的确定过程中可能碰到如下两种情况：1）后确定的独立集节点与之前确定的独立集节点相邻如图1所示，u为已确定的目的节点的最小时延路径上的独立集节点，v为另一目的节点的最小时延等长路径上想要加入独立集的节点，因为L（P（s，））=L（P（s，）），独立集节点之间的相隔为两跳，所以路径和路径长相差2 的整数倍，即；如，则节点u可以通过路径到达源节点s，，与为从u到源s的最短路径不符，u与v互换，同理可知两路径长不可能相差两跳或两跳以上，所以；，将路径P(v,)通过节点u接入到P(s, P(v,))上，所以最大时延最多增加一；2）当P(s,)和P(s,)两路径在节点w处重叠时，由于，所以，两条路径在确定独立集节点时不会在节点w处发生冲突；给这些独立集节点赋予最大优先级，其它节点按照权重大小赋予优先级，以分布式异步方式进行的着色过程将首先由这些已确定的MIS节点发起，节点基于邻居节点的信息确定自己的颜色：①最大优先级节点首先确定颜色②相邻节点的着色过程不能同时执行，优先级大的邻居节点具有优先着色权；初始化时，每个节点中有如下变量：color:节点颜色序号(初始化为0)；P:优先级；T：节点种类（M独立集节点；C连接节点）C:优先级高的邻居节点的颜色序号集合；MN.P:邻居MIS节点的优先级；MN.N:邻居MIS节点的个数；NF:优先级高的邻居节点的个数；S：{D，ND}节点状态(D已确定；ND未确定)；节点收到邻居节点发来的D消息，执行如下算法：1.If(S=ND)2.{if(D.color=1){  MN.P=D.P;  MN.N++; if（MN.N2）      T=C；}else CD.color;if(NF--=0){if(MN.N=0)    color=1;    T=M；else      for(i=2,color=0,i++)    {if(iC)        color=i;     }  广播D消息给所有邻居节点 (D.P=P, D.color=color);}else    发送probe消息给优先级大的邻居节点;If(优先级大的节点的着色程序执行中)    等待直到收到该邻居的D消息，跳转到程序开始执行；    else        跳转到程序的12行； 29.}   。