CN111601359A - 一种通信网络关键节点识别方法 - Google Patents

Abstract

一种通信网络关键节点识别方法，每个节点设有收发模块和定位模块，根据定位模块提供的数据，预设距离A点的V₀节点为起始节点，此起始节点可连接周围的X个二级节点，X值可预设，X最大值为255；二级中继节点会搜寻下一级中继节点，依次下去，且每次均收集每个节点定位模块反馈的定位数据，直到距离A点最远的B点，B点为V_n节点；路由节点集合V＝{V₀,V₁,V₂,V₃……，V_n}，n为节点数；关键节点识别按照预设优先级进行；数据传输包含：节点参数预设、路由节点数据、连接强度、路由节点数、路由节点间距离之和、路由节点重心坐标。

Description

一种通信网络关键节点识别方法

技术领域

本发明涉及一种通信网络关键节点识别方法。

背景技术

目前通信网络主要有卫星通信和基站通信，卫星通信价格较高。在我国近海有大量的作业船，临近陆地的一般都采用基站通信，超过基站覆盖范围的只能用卫星通信，而这些作业船其实大部分都在近海区域，距离陆地都不远，如何将分散在近海的作业船有机利用起来，降低数据传输成本，是个亟待决绝的问题。

发明内容

本发明提供一种通信网络关键节点识别方法，所要解决的技术问题为：通过中继节点，实现有效路由通信，降低数据传输成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种通信网络关键节点识别方法，每个节点设有收发模块和定位模块，根据定位模块提供的数据，预设距离A点的V₀节点为起始节点，此起始节点可连接周围的X个二级节点，X值可预设，X最大值为255；二级中继节点会搜寻下一级节点，依次下去，且每次均收集每个节点定位模块反馈的定位数据，直到距离A点最远的B点，B点为V_n节点；路由节点集合V＝{V₀,V₁,V₂,V₃……，V_n}，n为节点数；

A点到B点的路由路径：

关键节点识别的优先级：

(1)V₀到V_n之间，剔除异常节点，每次均按照优选连接强度数值较大的节点作为下一级中继节点；

(2)V₀和V_n之间有通信网络路径，选择经历中继节点数最少的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

(3)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点之间的定位距离之和分别为L₀-L_n，选择之和数值L_n最小的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

(4)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点的定位数据求重心坐标位置(P_n，Q_n)，选择计算的重心位置距离A点距离最近的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

数据传输包含：节点参数预设、路由节点数据、连接强度、路由节点数、路由节点间距离之和、路由节点重心坐标。

任一时间只有一个节点发送信号，每两个节点发送信号的间隔时间大于系统准备时间、数据发送时间、安全间隔时间之和。

节点剔除标准：

异常节点分类公式：

其中，W′(i)表示依据异常节点特征对异常节点进行分类的结果；c表示分类参数；ζi表示第i类异常节点的特征数量；σ为提取的异常节点特征集合；

根据异常节点种类集合对其特征进行获取，表示为：

采用异常节点识别公式对异常节点进行识别，识别公式表示为：

其中，δ表示识别参数；

提取的异常节点特征集合为：σ＝{σ₁，σ₂，σ₃，σ₄，σ₅}

其中：

其中σ₁表示节点信号频段占用率，设置标准值；M_i表示在节点传输过程中，节点占用率大于标准值的数量；Z表示节点频段总数量；m表示节点总量；

其中σ₂表示节点信号振幅峭度；X_m(i)表示第i个节点的信号能量；

σ₃表示节点信号偏差；

σ₄表示节点信号均值；

σ₅表示节点信号方差。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：充分利用近海分散分布的作业船作为通信节点，将陆地基站延伸到近海，大大降低通信成本，同时提高了通信稳定性。

具体实施方式

实施例：一种通信网络关键节点识别方法，每个节点设有收发模块和定位模块，根据定位模块提供的数据，预设距离A点的V₀节点为起始节点，此起始节点可连接周围的X个二级节点，X值可预设，X最大值为255；二级中继节点会搜寻下一级节点，依次下去，且每次均收集每个节点定位模块反馈的定位数据，直到距离A点最远的B点，B点为V_n节点；路由节点集合V＝{V₀,V₁,V₂,V₃……，V_n}，n为节点数；

A点到B点的路由路径：

关键节点识别的优先级：

(1)V₀到V_n之间，剔除异常节点，每次均按照优选连接强度数值较大的节点作为下一级中继节点；目的是保证节点的有效和稳定性，提供节点高效路由的基础；

(2)V₀和V_n之间有通信网络路径，选择经历中继节点数最少的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；目的是优化路由路径，提高通讯效率，减少冗余，从而提高整个近海节点的通信稳定性；

(3)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点之间的定位距离之和分别为L₀-L_n，选择之和数值L_n最小的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；目的是通过提高节点之间的连接稳定性，从而提高整个近海节点的通信稳定性；

(4)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点的定位数据求重心坐标位置(P_n，Q_n)，也就是求几个节点经纬坐标的重心坐标，选择计算的重心位置距离A点距离最近的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；目的是尽量走靠近A点的区域节点进行路由，提高近海信号节点传递的稳定性；

数据传输包含：节点参数预设、路由节点数据、连接强度、路由节点数、路由节点间距离之和、路由节点重心坐标。

任一时间只有一个节点发送信号，每两个节点发送信号的间隔时间大于系统准备时间、数据发送时间、安全间隔时间之和。

节点剔除标准：

异常节点分类公式：

其中，W′(i)表示依据异常节点特征对异常节点进行分类的结果；c表示分类参数；ζi表示第i类异常节点的特征数量；σ为提取的异常节点特征集合；

根据异常节点种类集合对其特征进行获取，表示为：

采用异常节点识别公式对异常节点进行识别，识别公式表示为：

其中，δ表示识别参数；

提取的异常节点特征集合为：σ＝{σ₁，σ₂，σ₃，σ₄，σ₅}

其中：

其中σ₁表示节点信号频段占用率，设置标准值，主要反映的是节点的稳定性；M_i表示在节点传输过程中，节点占用率大于标准值的数量；Z表示节点频段总数量；m表示节点总量；

其中σ₂表示节点信号振幅峭度；X_m(i)表示第i个节点的信号能量；

其中σ₃表示节点信号偏差；

其中σ₄表示节点信号均值，体现了节点信号强度以及平均水平；

其中σ₅表示节点信号方差，体现节点的稳定程度。

Claims (4)

1.一种通信网络关键节点识别方法，其特征在于：每个节点设有收发模块和定位模块，根据定位模块提供的数据，预设距离A点的V₀节点为起始节点，此起始节点可连接周围的X个二级节点，X值可预设，X最大值为255；二级中继节点会搜寻下一级节点，依次下去，且每次均收集每个节点定位模块反馈的定位数据，直到距离A点最远的B点，B点为V_n节点；路由节点集合V＝{V₀,V₁,V₂,V₃……，V_n}，n为节点数；

A点到B点的路由路径：

关键节点识别的优先级：

(1)V₀到V_n之间，剔除异常节点，每次均按照优选连接强度数值较大的节点作为下一级中继节点；

(2)V₀和V_n之间有通信网络路径，选择经历中继节点数最少的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

(3)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点之间的定位距离之和分别为L₀-L_n，选择之和数值L_n最小的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

(4)V₀和V_n之间通信网络经历的中继节点的定位数据求重心坐标位置(P_n，Q_n)，选择计算的重心位置距离A点距离最近的路径通信，经历的节点为通信网络关键节点，其它为通信网络备选节点；

数据传输包含：节点参数预设、路由节点数据、连接强度、路由节点数、路由节点间距离之和、路由节点重心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种通信网络关键节点识别方法，其特征在于：任一时间只有一个节点发送信号，每两个节点发送信号的间隔时间大于系统准备时间、数据发送时间、安全间隔时间之和。

3.根据权利要求1所述的一种通信网络关键节点识别方法，其特征在于：节点剔除标准：

异常节点分类公式：

其中，W′(i)表示依据异常节点特征对异常节点进行分类的结果；c表示分类参数；ζ_i表示第i类异常节点的特征数量；σ为提取的异常节点特征集合；

根据异常节点种类集合对其特征进行获取，表示为：

采用异常节点识别公式对异常节点进行识别，识别公式表示为：

其中，δ表示识别参数。

4.根据权利要求3所述的一种通信网络关键节点识别方法，其特征在于：提取的异常节点特征集合为：σ＝{σ₁，σ₂，σ₃，σ₄，σ₅}

其中：

其中σ₁表示节点信号频段占用率，设置标准值；M_i表示在节点传输过程中，节点占用率大于标准值的数量；Z表示节点频段总数量；m表示节点总量；

其中σ₂表示节点信号振幅峭度；X_m(i)表示第i个节点的信号能量；

σ₃表示节点信号偏差；

σ₄表示节点信号均值；

σ₅表示节点信号方差。