【摘要】：針對當(dāng)前激光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)分布均衡化差的問題,在研究激光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于路由樹的激光通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點均衡拓撲分布方法。構(gòu)建激光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路由樹結(jié)構(gòu),定義一種均衡參數(shù),將節(jié)點均衡拓撲分布轉(zhuǎn)化為維持均衡參數(shù)不大于1的問題。通過擬合路由樹中各子樹的節(jié)點信息,對擬合信息進行知識挖掘,分類型為新節(jié)點選擇進入路由樹的路徑,以實施均衡參數(shù)二次維護,更新節(jié)點均衡拓撲分布結(jié)構(gòu)。實驗驗證表明,所提路由樹方法擁有優(yōu)異的節(jié)點均衡能力,可有效延長激光通信網(wǎng)絡(luò)使用壽命。
【圖文】：

http∶//www．laserjournal．cn1基于路由樹的激光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點均衡拓撲分布方法1.1路由樹結(jié)構(gòu)的設(shè)計路由樹將激光通信網(wǎng)絡(luò)中的最少資源節(jié)點0n(n為節(jié)點資源)看成樹根組成一個網(wǎng)絡(luò)路由子樹，組成子樹樹葉的節(jié)點資源為空集。子樹是節(jié)點均衡拓撲分布的最小模塊，通過保證不同子樹之間的均衡程度，利用索引直接存取方法將所有子樹集合成整棵路由樹［4］。如果激光通信網(wǎng)絡(luò)中共有2000個節(jié)點，則圖1為路由樹結(jié)構(gòu)示意圖，繪制其中第1000棵子樹用于分析均衡拓撲結(jié)構(gòu)。(a)路由樹結(jié)構(gòu)(b)第1000棵子樹結(jié)構(gòu)圖1路由樹結(jié)構(gòu)示意圖上圖中，Tt是子樹中所有節(jié)點的集合，集合Tt中的任意節(jié)點稱作x，t是子樹標(biāo)識號。當(dāng)子樹的階數(shù)為ht，節(jié)點數(shù)量為d(圖1中d=2000)，子樹樹葉節(jié)點有dht個。在激光通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點均衡拓撲分布結(jié)構(gòu)D(d，n)中，路由樹有dn－h(huán)t棵結(jié)構(gòu)相同的子樹，這些子樹的標(biāo)識號范圍為［0n－h(huán)t，dn－h(huán)t］，子樹節(jié)點的總長為n－h(huán)t個根節(jié)點長。圖(a)中2000個節(jié)點組成了一個擁有34個3階子樹的路由樹，圖(b)中的第1000棵子樹有3階樹葉層，xn代表節(jié)點分布階資源。子樹中樹葉節(jié)點為均衡拓撲分布，均衡參數(shù)為δ。均衡參數(shù)表示子樹樹葉節(jié)點中最多資源和最少資源之間的差值。激光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的拓撲分布越均衡，路由樹的均衡參數(shù)越�。�5］。視圖1(a)所示的拓撲結(jié)構(gòu)D(d，n)中所有子樹結(jié)構(gòu)無差異，網(wǎng)絡(luò)變動過程中新節(jié)點的不斷加入將若干子樹樹葉節(jié)點替換，引起樹葉節(jié)點資源變動，路由樹采取折中式管控來保持均衡參數(shù)最大值不超出1。在路由樹的折中式管控中，某子樹的階數(shù)ht與節(jié)點資源n始終不存在遞減關(guān)系，并且ht、n均為正整數(shù)，這時δ≤1成立。折中式管控保證了不同子樹的

節(jié)點為備用節(jié)點，存儲于根節(jié)點的資源信息中。當(dāng)任意節(jié)點x是根節(jié)點時，提取出根節(jié)點的資源信息。為了防止提取重疊信息，，將所有子樹的根節(jié)點放在最后進行擬合信息知識挖掘［10］。可事先統(tǒng)一激光通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在路由樹中的排列規(guī)律，將知識挖掘按照節(jié)點資源量由大到小進行，排列在倒序第一位的節(jié)點即為根節(jié)點。1.4均衡參數(shù)二次維護當(dāng)激光通信網(wǎng)絡(luò)新節(jié)點加入時，原有的節(jié)點均衡拓撲分布結(jié)構(gòu)受到破壞，需要二次維護路由樹均衡參數(shù)，維護流程為:(1)選擇新節(jié)點分布位置。由路由樹根節(jié)點g生成新節(jié)點l的分布位置，如圖2所示，白色圓圈表示備用節(jié)點位置，黑色圓圈為原有節(jié)點。新節(jié)點根據(jù)備用節(jié)點資源信息在加入位置中均勻分布資源，通過ak－arydeBruijn序列［11］，一種能夠確定長度的數(shù)列組合，選擇最佳的備用節(jié)點位置。圖2新節(jié)點加入位置選擇(2)選擇新節(jié)點進入路徑。新節(jié)點l均勻分布其資源，用x1x2…xm表示，m是原有樹葉節(jié)點接收到資源的序列。m－h(huán)t段節(jié)點資源具有高于1%的新節(jié)點資源接收量，存在由普通節(jié)點變?yōu)橘Y源飽和節(jié)點或預(yù)分裂節(jié)點的概率，一旦概率達到100%，新節(jié)點l的分布位置與ak－arydeBruijn序列的分析結(jié)果將不同。因此，新節(jié)點進入路徑應(yīng)繞過具有其分布資源x1x2…xm的樹葉節(jié)點，0nt是最佳路徑劃分區(qū)間，但凡資源信息前綴為0nt的樹葉節(jié)點，都可作為節(jié)點進入的停留點，新節(jié)點l以最長路徑進入激光通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點均衡拓撲分布結(jié)構(gòu)。(3)如果新節(jié)點l本身便是資源飽和節(jié)點或預(yù)分裂節(jié)點，其進入到節(jié)點均衡拓撲分布結(jié)構(gòu)后直接進行分裂，按照前兩步維護，均衡參數(shù)有可能大于1，維護成果失敗率高。這個時候，二次維護應(yīng)從根節(jié)點開始為均衡參數(shù)選擇已經(jīng)進行過分裂的樹葉節(jié)點且存在?
【作者單位】： 三亞學(xué)院;
【基金】：海南省教育廳科研項目(Hnky2015-55) 三亞市院地科技合作項目(2015YD11)
【分類號】：TN929.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣慶豐;李健利;;移動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位置管理模型[J];應(yīng)用科技;2008年02期

2 毛鶯池;王志堅;陳力軍;陳道蓄;;節(jié)點位置無關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性部分覆蓋協(xié)議[J];微電子學(xué)與計算機;2007年10期

3 張衛(wèi)明;;高速移動節(jié)點錯位網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)化方法研究[J];計算機仿真;2013年11期

4 張凱;;WSN中一種改進的節(jié)點部署方案[J];無線電工程;2012年11期

5 林梅金;蘇彩紅;陳廣義;李如雄;;低能耗節(jié)點位置未知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制方案[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年21期

6 張武強;穆瑞輝;張航;;基于模糊K均值和節(jié)點位置的負載均衡傳感網(wǎng)路由策略[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年04期

7 王謙;黃傳河;陳放;;基于節(jié)點位置與剩余電池量的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)多路路由[J];計算機應(yīng)用與軟件;2007年07期

8 謝云;韓國強;;與移動節(jié)點無關(guān)的Mobile IP架構(gòu)[J];計算機工程與應(yīng)用;2006年36期

9 陳華;發(fā)展路程[J];有線電視技術(shù);2004年07期

10 黃艷;;淺談FTTH系統(tǒng)中OLT節(jié)點部署[J];電信快報;2011年12期

相關(guān)會議論文 前1條

1 毛鶯池;王志堅;陳力軍;陳道蓄;;節(jié)點位置無關(guān)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性部分覆蓋協(xié)議[A];2007年全國開放式分布與并行計算機學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 史磊;存在節(jié)點位置誤差條件下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)未知輻射源的穩(wěn)健跟蹤方法[D];西安電子科技大學(xué);2013年

本文編號：2518249