Ad Hoc网络中关键节点测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种Ad?Hoc网络关键节点测量方法。其实现步骤为：（1）获取网络中的拓扑结构；（2）计算节点重要度；（3）计算节点综合信任值；（4）判断综合信任值是否大于信任值阈值；（5）将节点加入信任集合；（6）判断是否遍历所有节点；（7）选择关键节点。本发明综合考虑节点在网络拓扑中的重要性和数据传输的可靠性，使得本发明提高了关键节点测量结果的准确性。本发明引入D-S证据理论，使得本发明能够正确地计算出节点综合信任值，能够找到可靠的关键节点。本发明可进一步用在Ad?Hoc网络的拓扑控制以及安全防护中。
【专利说明】Ad Hoc网络中关键节点测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机【技术领域】，更进一步涉及计算机网络【技术领域】中一种在Ad Hoc网络中对关键节点进行测量的方法。本发明可以从Ad Hoc网络中测量找出关键节点，进一步用于Ad Hoc网络的拓扑控制和安全防护。
【背景技术】
[0002]关键节点无论是在网络的拓扑上还是传输通信中都起着关键性作用。从AdHoc网络中测量找出关键节点，可进一步通过减轻关键节点的负载，增加关键节点的可靠性和容错能力，对网络进行防御和保护。目前关键节点测量方法主要是基于网络拓扑上的测量。
[0003]西安电子科技大学拥有的专利“分布式无线网络关键节点探测方法”(专利申请号:200610104420.X，授权公布号:CN100403699C)公开了一种分布式无线网络关键节点探测方法。该方法通过相关邻近图法(RNG法)，对网络进行拓扑平面化；得到平面化的拓扑结构，再对RNG图进行发射功率的调整。该方法通过收到的数据包进行邻居节点和基本回路信息的搜集；利用收集到的信息判断出网络中的关键节点。该方法存在的不足之处在于，仅仅根据网络中的拓扑结构判断关键节点，没有考虑网络通信中节点间交互的可靠性，导致找到的关键节点不可靠。
[0004]无锡赛睿科技有限公司提出的专利申请“一种用于无线传感器网络中的关键节点的测量的方法、装置以及系统”(专利申请号:201210401130.7，申请公布号:CN102883359A)公开了一种用于无线传感器网络的关键节点的测量方法。该方法通过抓取无线传感器所有节点信息，生成一个有线连通图，再将每个传感器结点经由的数据包通过哈希处理嵌入自己的ID，最后由基站收集具有ID信息的数据包进行解码，判断获得关键节点。该方法存在的不足之处在于，关键节点的识别仅仅对节点ID信息进行解码，没有考虑网络通信中节点间交互的可靠性，导致找到的关键节点不准确。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种Ad Hoc网络关键节点测量方法。
[0006]本发明实现的具体思路是:首先获取Ad Hoc网络的拓扑结构图，然后计算所有节点的重要度，得到节点重要度排序集合。计算节点信任向量，根据信任向量间差异修正各信任向量权重，消除了信任向量间的证据冲突，采用Dempster合成公式，对修正后所有信任向量进行合成，使得本发明可以正确的计算出节点综合信任值，具有较高的稳定性和鲁棒性。通过判断节点综合信任值是否大于信任值阈值，选择大于信任值阈值的节点加入到信任集合，克服了现有技术不能得到可靠的关键节点的缺点，使得本发明具有可以获得可靠的关键节点的能力。通过从节点重要度排序集合和信任集合交集中，选取网络节点数的前r%的节点作为关键节点，使得本发明综合考虑节点在网络拓扑中的重要性和信任传输的可靠性，提高了关键节点测量结果的准确性。[0007]本发明实现的具体步骤包括如下:
[0008](I)获取网络拓扑结构图:
[0009](Ia)在Ad Hoc网络中利用网关代理节点，收集与拓扑有关的信息，获得网络拓扑结构；
[0010](Ib)将网络拓扑结构生成一个有向连通图G (V，E)，其中V表示节点集合，E表示边集合，并建立一个空的节点的信任集合H ；
[0011](2)计算节点重要度:
[0012](2a)按照凝聚度公式，计算生成的有向连通图G的凝聚度；
[0013](2b)采用节点收缩法，将有向连通图G的节点集合V中的节点i进行收缩，得到收缩后的有向连通图Gi,采用凝聚度公式，计算有向连通图Gi的凝聚度Mg;.);
[0014](2c)按照下式，得到节点i的重要度:
【权利要求】
1.一种Ad Hoc网络中关键节点测量方法，包括以下步骤: (1)获取网络拓扑结构图: (1a)在Ad Hoc网络中利用网关代理节点，收集与拓扑有关的信息，获得网络拓扑结构； (1b)将网络拓扑结构生成一个有向连通图G (V，E)，其中V表示节点集合，E表示边集合，并建立一个空的节点的信任集合H ； (2)计算节点重要度: (2a)按照凝聚度公式，计算生成的有向连通图G的凝聚度； (2b)采用节点收缩法，将有向连通图G的节点集合V中的节点i进行收缩，得到收缩后的有向连通图Gi,采用凝聚度公式，计算有向连通图Gi的凝聚度WGO; (2c)按照下式，得到节点i的重要度:
2.根据权利要求1所述的一种AdHoc网络中关键节点测量方法，其特征在于，步骤(2a)所述的凝聚度公式如下:
3.根据权利要求1所述的一种AdHoc网络中关键节点测量方法，其特征在于，步骤(3c)所述的修正公式如下:
4.根据权利要求1所述的一种AdHoc网络中关键节点测量方法，其特征在于，步骤(3d)所述的Dempster合成公式如下:
5.根据权利要求1所述的一种AdHoc网络中关键节点测量方法，其特征在于，步骤(4)中所述的信任值阈值是根据传输数据等级确定的，当传输数据等级为重要等级时，信任值阈值ε的取值范围为[0.8，I];当传输数据等级为次要等级时，信任值阈值ε的取值范围为[0.7，I];当传输数据等级为普通等级时，信任值阈值ε的取值范围为[0.6，I]。
【文档编号】H04W24/02GK103906271SQ201410161790
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】杨力, 刘卓超, 姜奇, 张俊伟, 刘志宏, 李虎, 任新波, 马卓, 姬文江 申请人:西安电子科技大学