多跳无线网络部署方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种多跳无线网络部署方法和装置，其中，该多跳无线网络部署装置包括：第一处理单元，其用于使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；其中，所述部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径和/或每两个节点之间的链路使用的信道；第一确定单元，其用于在满足预定条件时，将所述第一处理单元生成的所述第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。通过本实施例的上述装置，能够优化无线网络部署方案，提高部署方案的网络性能。

【技术实现步骤摘要】
多跳无线网络部署方法和装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种多跳无线网络部署方法和装置。
技术介绍
无线通信技术的发展为用户随时随地接入网络带来了极大的便利，在多跳无线网络中，源节点到目的节点之间的典型路径是由多跳组成的，多跳无线网络中的每个节点既可以产生或接收数据分组，也可以作为转发节点对来自其他节点的数据分组进行转发。在现有的无线网络中，无线点对点(AdHoc)网络，无线传感器网络以及无线网状(Mesh)网络均属于多跳无线网。在多跳无线网中，网络性能(例如干扰、吞吐量、端到端时延等)的优劣与节点位置的选取和/或节点接口的配置紧密相关，如果节点位置的选取和/或节点接口的配置不得当，会造成多跳无线网络性能较差，且增加建设成本。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
在现有技术中，在进行网络部署时，通常仅考虑节点位置选取的优化，以降低成本，但无法保证网络性能的最优化。本专利技术实施例提出了一种多跳无线网络部署方法和装置，考虑节点位置、路径选择和/或信道分配，从而能够优化无线网络部署方案，提高部署方案的网络性能。本专利技术实施例的上述目的是通过如下技术方案实现的：根据本专利技术实施例的第一个方面，提供了一种多跳无线网络部署装置，该装置包括：第一处理单元，其用于使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；其中，该部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径和/或每两个节点之间的链路使用的信道；每个部署方案包括第一部分和第二部分，其中，该第一部分表示路径经过的节点和/或节点之间的链路使用的信道，该第二部分表示路径未经过的节点或节点之间未使用信道，i为大于等于零的整数；第一确定单元，其用于在满足预定条件时，将该第一处理单元生成的该第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种多跳无线网络部署方法，其中，该方法包括：使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；其中，该部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径和/或每两个节点之间的链路使用的信道；每个部署方案包括第一部分和第二部分，其中，该第一部分表示路径经过的节点和/或节点之间的链路使用的信道，该第二部分表示路径未经过的节点或节点之间未使用信道，i为大于等于零的整数；在满足预定条件时，将生成的该第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。本专利技术实施例的有益效果在于，在进行多跳无线网络部署时，在进行网络部署时，考虑节点位置、路径选择和/或信道分配，从而能够优化无线网络部署方案，提高部署方案的网络性能。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明参照以下的附图可以更好地理解本专利技术的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。在附图中：图1是本实施例1中多跳无线网络部署方法的流程图；图2是本实施例1中待部署区域离散化的示意图；图3是本实施例1中步骤101的方法的流程图；图4A-4B和图5A-5E是本实施例1中变异过程示意图；图6是本实施例2中多跳无线网络部署方法的流程图；图7是本实施例3中多跳无线网络部署方法的流程图；图8是本实施例4中多跳无线网络部署装置的示意图；图9是本实施例4中第一处理单元的示意图；图10是本实施例4中多跳无线网络部署装置的硬件构成示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术实施例的前述以及其它特征将变得明显。这些实施方式只是示例性的，不是对本专利技术的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本专利技术的原理和实施方式，本专利技术实施例以无线传感器网络为例进行说明，但可以理解，本专利技术实施例并不限于无线传感器网络，例如，本专利技术实施例提供的方法和装置也适用于其它需要进行多跳无线网络部署的网络。以下为方便理解，对遗传算法的含义进行简要说明。遗传算法是一种基于生物自然选择与遗传机理的随机搜索算法，通过模拟生物进化过程来完成优化搜索，近年来，遗传算法广泛的应用于无线网络部署领域。使用遗传算法计算无线网络部署方案主要包括以下步骤：首先，建立模型，将部署方案编码为一段染色体，每一个染色体又由若干个基因位(候选位置)组成，为了便于实现遗传算法的处理过程，需要对每一代部署方案集中的部署方案进行编码；其次，选择并应用适应性函数决定染色体的优胜劣汰，然后染色体之间互相结合，交叉产生新一代染色体，最后采用变异方式得到新的部署方案，循环进行此过程直到计算出较优的部署方案。下面参照附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。实施例1本实施例1提供一种多跳无线网络部署方法；图1是该多跳无线网络部署方法的流程图，如图1所示，该方法包括：步骤101，使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；步骤102，在满足预定条件时，将生成的该第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。在本实施例中，为了获得较优的部署方案，不仅需要考虑节点的位置部署，还需要考虑多跳无线网络中路径的选择，因此，在本实施例中，该部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径；每个部署方案包括第一部分和第二部分，其中，该第一部分表示路径经过的节点，该第二部分表示路径未经过的节点，i为大于等于零的整数。通过本实施例的上述方法，在进行多跳无线网络部署时，考虑节点位置、路径选择，从而能够优化无线网络部署方案，提高部署方案的网络性能。在本实施例中，该第一部分可以使用路径依次经过的节点(例如节点标识)表示，该第二部分使用预定的实数表示，该实数与表示节点标识的数字不相同。在本实施例中，每个部署方案(每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多跳无线网络部署装置，其中，所述装置包括：第一处理单元，其用于使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；其中，所述部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径和/或每两个节点之间的链路使用的信道；每个部署方案包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分表示路径经过的节点和/或节点之间的链路使用的信道，所述第二部分表示路径未经过的节点或节点之间的未使用信道，i为大于等于零的整数；第一确定单元，其用于在满足预定条件时，将所述第一处理单元生成的所述第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。

【技术特征摘要】
1.一种多跳无线网络部署装置，其中，所述装置包括：第一处理单元，其用于使用遗传算法，对预先获得的第i代部署方案集中的部署方案进行处理，生成第i+1代部署方案集；其中，所述部署方案集中包括多个部署方案，每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径和/或每两个节点之间的链路使用的信道；每个部署方案包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分表示路径经过的节点和/或节点之间的链路使用的信道，所述第二部分表示路径未经过的节点或节点之间的未使用信道，i为大于等于零的整数；第一确定单元，其用于在满足预定条件时，将所述第一处理单元生成的所述第i+1代部署方案集确定为最终的部署方案集；在不满足预定条件时，对该第i+1代部署方案集中的部署方案进行处理，直至获得最终的部署方案。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：初始化单元，其用于在每个部署方案包括至少一个源节点到至少一个目的节点之间的一条以上路径时，根据预定路由算法生成第0代部署方案集中的部署方案，在每个部署方案包括每两个节点之间的链路使用的信道时，随机生成第0代部署方案集中的部署方案。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一部分使用路径依次经过的节点表示和/或使用信道号表示；所述第二部分使用预定的实数表示。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一处理单元包括：选择单元，其用于从所述第i代部署方案集中选择第一预定数量的部署方案，得到第一部署方案集；交叉单元，其用于从所述第一部署方案集中，选定第二预定数量组的部署方案，其中每组部署方案包含两个部署方案，将所述每组部署方案中的两个部署方案进行交叉处理；变异单元，其用于从对所述第二预定数量组的部署方案进行交叉处理后的第一部署方案集中选定第三预定数量的部署方案，得到第二部署方案集，对第二部署方案集中的部署方案进行变异处理，以得到该第i+1代部署方案集。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述交叉单元将每组部署方案中的所述两个部署方案中相同源节点和目的节点的路径进行交换；和/或，将所述两个部署方案中预定位置的相同的两个节点之间的链路使用的信道进行交换。6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述变异单元选取除源节点和目的节点之外的候选位置上的临时节点，确定第二部署方案集中的一个部署方案的一条路径的源节点到所述临时节点之间的第一路径，以及所述临时节点到所述一条路径的目的节点之间的第二路径，将所述第一路径和所述第二路径的组合替换所述一条路径，以得到所述第i+1代部署方案集；或者，选取第二部署方案集中的一个部署方案的一条路径上的一个节点的邻居节点，所述邻居节点不在所述一条路径上；确定所述邻居节点到所述一条路径的目的节点的第三路径或所述一条路径的源节点到所述邻居节点的第四路径，将所述一个节点与第三路径的组合替换所述一个节点到所述目的节点之间的路径，或者将所述一个节点与所述第四路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，李红春，徐怡，田军，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP