技术摘要：
本发明公开了一种网关节点选择方法、节点及装置、介质，包括：簇首DS节点通过邻居监控信息获得局域信息，构建局域3跳拓扑，其中，所述DS节点是在自组织网络中，通过簇首选择算法选举出的DS节点，其他节点均为1个或者多个簇首节点的1跳邻居；DS节点根据连接信息为严格2  全部
背景技术：
移动自组网的层次化是解决可扩展问题的重要途径，而分簇是实现移动自组网层 次化的重要手段之一，分簇算法的效率直接影响移动自组网应用系统的性能。此外，分簇形 成的簇结构还能提供网络管理的多种服务。当前，研究人员通常借助图论的相关理论研究 分簇技术，改进分簇算法，优化移动自组网的层次化结构。 平面结构中，所有节点的地位平等，所以又可称为对等结构；而层次结构中，网络 被划分为簇，每个簇由一个簇首和多个簇成员组成，这些簇首形成了高一级的网络，在高一 级的网络中，又可以分簇。在分簇网络中，簇间的通信依靠网关节点完成。 现有的网关选择算法的基本思路是：非簇首节点通过接收数据判断自身是否能够 收到多个簇的信号，如果能，则作为网关候选节点；多个候选节点通过一定的规则相互协 调，确定网关。 现有技术的不足在于，现有的网关选择算法或者连通支配集算法利用候选节点的 局域信息进行网关或者连通集的选举，选举产生的网关往往不是最优的，且产生了较多的 冗余网关。
技术实现要素：
本发明提供了一种网关节点选择方法、节点及装置、介质，用以减少冗余网关。 本发明实施例中提供了一种网关节点选择方法，包括： 簇首DS节点通过邻居监控信息获得局域信息，构建局域3跳拓扑，其中，所述DS节 点是在自组织网络中，通过簇首选择算法选举出的DS节点，其他节点均为1个或者多个簇首 节点的1跳邻居； DS节点根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点后，为严格3跳DS邻居节点 选择CS节点，其中，所述节点的严格2跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离为2跳的DS节 点，所述节点的严格3跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离为3跳的DS节点； 由DS节点和CS节点构成了连通支配集。 实施中，根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点后，为严格3跳DS邻居节 点选择CS节点，是根据A-CS算法进行选择的。 实施中，根据A-CS算法，根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点，按以下 规则进行选择： DS节点i经过中继节点j到达DS节点m，如果满足① 都是普通节点、②ii,m∈H (i)中出现的次数， 其中，所述普通节点是网络中除DS节点、CS节点以外的节点，所述虚拟骨干网链路是由DS节 5 CN 111601351 A 说　明　书 2/16 页 点和/或CS节点构成传输链路； 对于 节点i从候选CS节点集合CS′im中选举在集合CS′中出现次数最多的节点 o作为CS节点；如果节点o和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点；如 果连通度也相同，则选举ID最小的节点作为CS节点。 实施中，根据A-CS算法，为严格3跳DS邻居节点选择CS节点，按以下规则进行选择： DS节点i经过中继节点j和m到达DS节点r，如果满足① 都是非DS节点、②i< r、以及③r∈H(3)(i)，则将 节点对加入DS节点i到DS节点r的候选CS节点对集合CS″ir 中，并统计候选节点对中第1跳节点在集合CS″＝∑rCS″ir,r>i,r∈H(3)(i)中出现的次数； 对于 如果候选CS节点集合CS″ir中的第1跳节点 是CS节点或已被选举为CS节 点，则选举节点x为节点i到节点r的第1跳CS节点；如果第1跳不存在CS节点或已被选举的CS 节点，则节点i选举在集合CS″的第1跳中出现次数最多的节点o作为CS节点的第1跳；如果节 点o和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点的第1跳；如果连通度也相 同，则选举ID最小的节点作为CS节点的第1跳；节点i在选择的第1跳CS节点的基础上，统计 候选第2跳节点m出现的次数，并选择出现次数最多的节点q作为CS节点的第2跳。如果节点q 和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点的第2跳；如果连通度也相同， 则选举ID最小的节点作为CS节点的第2跳。 实施中，进一步包括： DS节点与其他DS节点按照预设规则确定选择DS节点间的CS节点； 在确定DS节点选择时，将选择出的CS节点通知其他DS节点，在确定其他DS节点选 择时，根据通知确定其他DS节点选择的CS节点； 由DS节点和CS节点以及其他DS节点选择的CS节点构成了连通支配集。 本发明实施例中提供了一种构成自组织网络的节点，节点中包括： 处理器，用于读取存储器中的程序，执行下列过程： 在确定自身为DS节点后，通过邻居监控信息获得局域信息，构建局域3跳拓扑，其 中，所述DS节点是在自组织网络中，通过簇首选择算法选举出的DS节点，其他节点均为1个 或者多个簇首节点的1跳邻居； 根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点后，为严格3跳DS邻居节点选择CS 节点，其中，所述节点的严格2跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离为2跳的DS节点，所述 节点的严格3跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离为3跳的DS节点； 由DS节点和CS节点构成了连通支配集； 收发机，用于在处理器的控制下接收和发送数据。 实施中，根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点后，为严格3跳DS邻居节 点选择CS节点，是根据A-CS算法进行选择的。 实施中，根据A-CS算法，为严格2跳DS邻居选择网关CS节点，按以下规则进行选择： DS节点i经过中继节点j到达DS节点m，如果满足① 都是普通节点、②ii,m∈H(2)(i)中出现的次数， 其中，所述普通节点是网络中除DS节点、CS节点以外的节点，所述虚拟骨干网链路是由DS节 6 CN 111601351 A 说　明　书 3/16 页 点和/或CS节点构成传输链路； 对于 节点i从候选CS节点集合CS′im中选举在集合CS′中出现次数最多的节点o 作为CS节点；如果节点o和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点；如果 连通度也相同，则选举ID最小的节点作为CS节点。 实施中，根据A-CS算法，为严格3跳DS邻居节点选择CS节点，按以下规则进行选择： DS节点i经过中继节点j和m到达DS节点r，如果满足① 都是非DS节点、②i< r、以及③r∈H(3)(i)，则将 节点对加入DS节点i到DS节点r的候选CS节点对集合CS″ir 中，并统计候选节点对中第1跳节点在集合CS″＝∑ (3)rCS″ir,r>i,r∈H (i)中出现的次数； 对于 如果候选CS节点集合CS″ir中的第1跳节点 是CS节点或者已被选举为CS 节点，则选举节点x为节点i到节点r的第1跳CS节点；如果第1跳不存在CS节点或已被选举的 CS节点，则节点i选举在集合CS″的第1跳中出现次数最多的节点o作为CS节点的第1跳；如果 节点o和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点的第1跳；如果连通度也 相同，则选举ID最小的节点作为CS节点的第1跳；节点i在选择的第1跳CS节点的基础上，统 计候选第2跳节点m出现的次数，并选择出现次数最多的节点q作为CS节点的第2跳。如果节 点q和节点u出现的次数相同，则选取节点连通度大的作为CS节点的第2跳；如果连通度也相 同，则选举ID最小的节点作为CS节点的第2跳。 实施中，进一步包括： 与其他DS节点按照预设规则确定选择DS节点间的CS节点； 在确定由本节点选择时，将选择出的CS节点通知其他DS节点，在确定其他DS节点 选择时，根据通知确定其他DS节点选择的CS节点； 由DS节点和CS节点以及其他DS节点选择的CS节点构成了连通支配集。 本发明实施例中提供了一种网关节点选择装置，包括： 拓扑构建模块，用于在确定本节点为簇首DS节点后，通过邻居监控信息获得局域 信息，构建局域3跳拓扑，其中，所述DS节点是在自组织网络中，通过簇首选择算法选举出的 DS节点，其他节点均为1个或者多个簇首节点的1跳邻居； 网关选择模块，用于根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点后，为严格3 跳DS邻居节点选择CS节点，其中，所述节点的严格2跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离 为2跳的DS节点，所述节点的严格3跳DS邻居是指距离节点的最短通信距离为3跳的DS节点； 连通支配集构成模块，用于由DS节点和CS节点构成了连通支配集。 本发明实施例中提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储 有执行上述网关节点选择方法的计算机程序。 本发明有益效果如下： 在本发明提供的技术方案中，首先通过簇首选择算法选举出簇首节点后，构建局 域3跳拓扑，从而以网关的选举由簇首节点根据3跳局域信息确定，由于构成了一种局域以 簇首为中心进行网关的选举，因而可以选举更适合簇间通信的节点作为网关。 进一步的，然后根据连接信息为严格2跳DS邻居选择网关CS节点，并在此基础上为 严格3跳DS邻居节点选择CS节点，由于算法分为两个过程，在第二个过程中利用第一个过程 中产生的结果，因而减少冗余网关节点。 7 CN 111601351 A 说　明　书 4/16 页 进一步的，网关的作用是连接多个簇首，因此由簇首选择网关可以综合利用簇首 的邻居信息，减少选举产生的冗余网关的数量。 进一步的，由于A-CS算法是由簇首利用局域信息执行的，一般情况下网络中DS节 点的数量少于普通节点的数量，因而可以显著减少参与该算法的节点数量。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1为本发明实施例中网关节点选择方法实施流程示意图； 图2A为本发明实施例中A-CS算法实施流程A段示意图； 图2B为本发明实施例中A-CS算法实施流程B段示意图； 图2C为本发明实施例中A-CS算法实施流程C段示意图； 图2D为本发明实施例中A-CS算法实施流程D段示意图； 图2E为本发明实施例中A-CS算法实施流程E段示意图； 图2F为本发明实施例中A-CS算法实施流程E段示意图； 图3为本发明实施例中由16个节点移动自组织网络结构示意图； 图4为本发明实施例中DS节点完成第一过程中的CS选举示意图； 图5为本发明实施例中DS节点完成第二过程中的CS选举示意图； 图6为本发明实施例中由32个节点移动自组织网络运行A-CS算法的结果示意图； 图7为本发明实施例中构成自组织网络的节点结构示意图。