[发明专利]一种兼顾网络节点能量和缓存的节点消息转发方法

摘要

一种兼顾网络节点能量和缓存的节点消息转发方法，将移动群智感知网络中的所有节点分成多个社区，在目的节点所在社区之外通过对比节点的全局度量，将消息转发给全局度量高的节点，在目的节点所在社区之内通过对比节点的局部度量，将消息转发给局部度量高的节点，每个节点的全局度量均根据该节点的全局中心度、节点剩余能量和剩余缓存得到，每个节点的局部度量均根据该节点的局部中心度、节点剩余能量和剩余缓存得到，发送消息的节点和接收消息的节点在转发消息之后，均根据其节点剩余能量和剩余缓存更新全局度量和局部度量。本发明的消息转发方法能够更加合理地指导节点的路由决策，提高网络整体性能，实现网络资源的优化配置。

主权项

1.一种兼顾网络节点能量和缓存的节点消息转发方法，在多个节点组成的移动群智感知网络中，通过多个中继节点将源节点生成的消息转发到目的节点，移动群智感知网络中的所有节点分成多个社区，在消息转发过程中优先将消息转发给目的节点所在社区的节点，并且，在目的节点所在社区之外通过对比节点的全局度量，将消息转发给全局度量高的节点，在目的节点所在社区之内通过对比节点的局部度量，将消息转发给局部度量高的节点，其特征在于，每个节点的全局度量均根据该节点的全局中心度、节点剩余能量和剩余缓存得到，每个节点的局部度量均根据该节点的局部中心度、节点剩余能量和剩余缓存得到，发送消息的节点和接收消息的节点在转发消息之后，均根据其节点剩余能量和剩余缓存更新全局度量和局部度量；所述全局度量是GMet＝lg(c₁GC+1)*lg(eE+1)*lg(bB+1)，其中，c₁、e、b是调节因子，分别用于调节全局中心度GC、剩余能量E和剩余缓存B在全局度量GMet中的比重，所述局部度量是LMet＝lg(c₂LC+1)*lg(eE+1)*lg(bB+1)，其中，c₂、e、b是调节因子，分别用于调节局部中心度LC、剩余能量E和剩余缓存B在局部度量LMet中的比重；所述剩余缓存B＝B_init‑B₁+B₂，其中，B_init是节点的初始缓存，B₁是节点接收数据包所占用的缓存，B₂节点丢弃数据包所释放的缓存；根据谱聚类方法将网络中的所有节点分成N个社区，提取出每个节点的社区属性，根据节点的社区属性可得到节点的局部中心度，步骤是：步骤1、设定移动群智感知网络中的节点个数是M，初始化社区个数N＝1，并标记节点i的社区属性是c_i，1≤c_i≤N，1≤i≤M，定义M个节点组成的一个社区的模块度Q_max＝0；步骤2、由节点v相对全部M个节点的亲密度向量得到相似度矩阵其中，A_i,j是节点i和节点j之间的亲密度；步骤3、将相似度矩阵Cl的特征值按从大到小排列，取前N个特征值构建特征向量空间，利用K‑means方法对所述特征向量空间进行聚类，标记每个节点的社区属性；步骤4、根据聚类后所有节点的社区属性，代入模块度计算公式得到模块度Q的值，其中，c_j是节点j的社区属性，K_i＝∑_jA_i,j，K_j＝∑_iA_j,i，如果Q≥Q_max，则令Q_max＝Q，最佳社区分类个数N_op＝N，否则，直接进行下一步；步骤5、令N＝N+1；步骤6、重复步骤3‑步骤5，直至N＝M，N_op值是最佳社区分类个数，社区中的节点具有最佳的社区属性。