[发明专利]一种认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法

权利要求书

1.一种认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将静止的CR-Mesh节点组成的认知无线Mesh网络建模为无向图G＝(V，E)；

其中V表示CR-Mesh节点的集合，E表示连接两个能相互通信的CR-Mesh节点的无线链路的集合；

步骤2：构造满足QoS约束的导出子图G′＝(V′，E′)；其中V′和E′分别为导出子图G′的节点集合和无线链路集合；

步骤3：初始化新到达的无线组播业务ζ_p＝(S_p，D_p，C_p)；对应的组播树T_p为空树，并初始化导出子图的边权值；其中S_p表示组播源节点，D_p＝{r₁，r₂，...r_m}表示组播目的节点集合，C_p表示QoS约束；

步骤4：计算从源点到每个没有包含在组播树T_p中的目的节点满足QoS约束的路由路径的花费；

步骤5：找出满足QoS约束的具有最小花费的路由路径的目的节点，找出到达该目的节点包含的无线链路，为这些无线链路分配信道；

步骤6：对与这些无线链路中任一节点相连的无线链路的权值进行修改，即修改为0；

步骤7：判断组播树T_p是否包含目的节点集合D_p中的所有节点，如果是，则结束，否则，转步骤4。

2.根据权利要求1所述的认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，其特征在于，步骤2中的构造满足QoS约束的导出子图G′＝(V′，E′)的步骤为：

i)ζ_p＝(S_p，D_p，C_p)是新到达的无线组播业务，所有可用频谱集合非空且满足射频约束的节点加入节点集合V′，即，vi∈V′，其中S_p表示组播源节点，D_p＝{r₁，r₂，...r_m}表示组播目的节点集合，C_p表示QoS约束；

可用频谱集合非空且满足射频约束的节点即满足其中K_i表示可用信道集合，I_i表示射频接口数，简称射频数，&&表示逻辑与，X(v_i)表示节点v_i已经分配的信道集合；下面对每一个节点进行处理，已处理节点用计数器n表示；初始化n＝0；

ii)对v_i∈V′，计算节点v_i在所有可用信道的可用带宽k∈K_i，，已处理节点计数器n加1；

iii)对计算节点v_i和节点v_j的相同可用信道集合ψ(v_i，v_j)，用于计算最大的可用带宽M；

iv)对计算无线链路(v_i，v_j)的最大可用带宽M，其中

v)对于无线链路(v_i，v_j)，如果无线链路(v_i，v_j)的最大可用带宽M≥C_p，并且则添加无线链路(v_i，v_j)到E′中；C_p表示QoS约束，即带宽约束；

vi)判断n是否小于V′的节点数，如果是，结束，否则，转步骤ii)。

3.根据权利要求1所述的认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，其特征在于，步骤3中，初始化导出子图G′＝(V′，E′)的无线链路集合E′中所有的边的权值cost(e)为1，即cost(e)＝1。

4.根据权利要求1所述的认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，其特征在于，步骤4中：采用Dijkstra算法计算从源点到每个目的节点满足QoS约束的路由路径的花费。

5.根据权利要求1-4任一项所述的认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，其特征在于，步骤5中分配信道的步骤为：

i)对Path(S_p→R_y)中所有没有处理的无线链路(v_i，v_j)，

∀(vi,vj)∈Path(Sp→Ry),]]>其中S_p表示源节点，R_y表示任一目的节点，判断无线链路(v_i，v_j)是否已经分配了信道，即判断x(ζ_p，v_i，v_j)是否为0，若为0，则转ii，否则，转vi；

ii)计算无线链路(v_i，v_j)满足QoS约束的信道集合ψ′(v_i，v_j)，即对如果B^k≥C_p，B^k表示信道k的的带宽，C_p表示无线组播业务ζ_p的带宽约束，则k∈ψ′(v_i，v_j)；

iii)寻找信道k′，k′=argMaxΣvw∈(N(vi)-vj)1{k∈ψ(vi,vw)},]]>k∈ψ′(v_i，v_j)，其中1{.}是条件函数，判断是否为真；

iv)如果找到多个满足上述式子的信道k′，则再选择这些信道中带宽最高者作为被选择的信道；

v)x(ζ_p，v_i，v_j)分配信道k′，即x(ζ_p，v_i，v_j)＝k′，转vii)；{注：第i)步中，如果x(ζ_p，v_i，v_j)不为0，则转vi)}

vi)记k＂＝x(ζ_p-1，v_i，v_j)，如果则无线链路(v_i，v_j)还是使用已经分配的信道k＂，即x(ζ_p，v_i，v_j)＝k＂；否则，x(ζ_p，v_i，v_j)＝0，转ii)；

vii)判断Path(S_p→R_y)包含的无线链路是否已经全部处理完，如果是，则退出，否则，转i)。