[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

权利要求书

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。

2.如权利要求1所述的一种兼顾网络节点能量和缓存的节点消息转发方法，其特征在于，所述全局中心度是其中，v是网络的中继节点，S和D分别是源节点和目的节点，M是网络的节点总个数，g_SD是源节点S和目的节点D之间的最短路径数量，g_SD(v)是源节点S和目的节点D之间包含中继节点v的最短路径数量；局部中心度是其中，s1和d1分别是在中继节点v所在社区网络中转发消息m的起始节点和结束节点，M1是节点v所在社区网络的节点总个数，g_s1d1是起始节点s1和结束节点d1之间的最短路径数量，g_s1d1(v)是起始节点s1和结束节点d1之间包含中继节点v的最短路径数量。