本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種加密MANET中節(jié)點類型的識別方法。
背景技術(shù)：
：目前針對節(jié)點類型的識別主要關(guān)注于因特網(wǎng)，通過對網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行長時間的監(jiān)視分析，進(jìn)而通過一定方法實現(xiàn)對節(jié)點類型的識別，用于對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點重要性的判斷，通過確定重要節(jié)點進(jìn)而實施輿情管理。用于對節(jié)點重要性進(jìn)行判斷的指標(biāo)主要是節(jié)點的度。其中，度是鄰居節(jié)對本節(jié)點影響的直觀考量，度數(shù)越高則本節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中越處于中心位置，節(jié)點i的度定義為該節(jié)點的鄰居數(shù)目。把節(jié)點的度作為節(jié)點重要性的衡量標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為與節(jié)點相連的邊越多則該節(jié)點越重要，但是這種方法具有片面性，無法有效實現(xiàn)對節(jié)點類型的識別。原因在于節(jié)點度值并不能準(zhǔn)確反映節(jié)點重要程度，例如，盡管某節(jié)點的度值很高，但是與它連接的節(jié)點并不重要，那么這個節(jié)點并不一定是關(guān)鍵節(jié)點；而有些重要的核心節(jié)點并不一定具有較大的連接度，比如只有兩條邊相連的橋節(jié)點。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供加密MANET中節(jié)點類型的識別方法，用以解決現(xiàn)有識別方法無法有效實現(xiàn)對節(jié)點類型的識別的問題。本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種加密MANET中節(jié)點類型的識別方法，其特征在于，具體包括以下步驟：S1：對MANET網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)進(jìn)行分選；S2：根據(jù)子網(wǎng)分選結(jié)果利用無線電定位對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點進(jìn)行區(qū)分；S3：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已區(qū)分的基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)渫茢啵籗4：針對拓?fù)渫茢嘟Y(jié)果計算每個節(jié)點的介數(shù)中心性；S5：針對節(jié)點的介數(shù)中心性判定節(jié)點類型。所述步驟1進(jìn)一步包括：使用寬帶接收機(jī)對工作頻段內(nèi)信號進(jìn)行接收；對接收到的信號進(jìn)行信號檢測和預(yù)處理，剔除無用信號；獲取信號調(diào)頻速率、調(diào)制方式等參數(shù)；根據(jù)所述參數(shù)進(jìn)行子網(wǎng)分選。所述步驟2進(jìn)一步包括：采用復(fù)合角度定位方法或時間差定位方法對節(jié)點進(jìn)行定位并區(qū)分。所述步驟3進(jìn)一步包括：S3：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已區(qū)分的基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)渫茢啵痪唧w地，利用幀接續(xù)在時間上形成的關(guān)聯(lián)關(guān)系對通信雙方實現(xiàn)判定；再通信雙方判定結(jié)果及下一跳的識別結(jié)果實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的推斷。所述步驟4進(jìn)一步包括：任意選取拓?fù)鋱D中的一個節(jié)點作為源節(jié)點，根據(jù)深度優(yōu)先查找源節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)中m跳內(nèi)節(jié)點的路徑，剔除冗余路徑，對節(jié)點介數(shù)中心性進(jìn)行計算。所述步驟5進(jìn)一步包括：對通信雙方節(jié)點的介數(shù)中心性值進(jìn)行大小比較，大的一方為重要節(jié)點，小的一方為普通節(jié)點。本發(fā)明有益效果如下：本發(fā)明所公開的加密MANET中節(jié)點類型的識別方法針對加密MANET信息傳輸過程中節(jié)點的類型實現(xiàn)了自動識別，且提高了識別準(zhǔn)確率。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。附圖說明附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。圖1為本發(fā)明具體實施例的方法流程圖；圖2為本發(fā)明具體實施例的實驗示意圖。具體實施方式縮略語和關(guān)鍵術(shù)語定義MANET:MobileAdHocNetwork，由一組無線移動節(jié)點組成的多跳無中心網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點可以自由而動態(tài)的組成任意臨時性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的抗摧毀性和自組性，應(yīng)用廣泛。節(jié)點的介數(shù)中心性：包含某一節(jié)點v的最短路徑占網(wǎng)絡(luò)中所有最短路徑的比例。重要節(jié)點：加密MANET中的關(guān)鍵節(jié)點，在通信過程中處于較為重要的地位，一旦不能正常工作將影響普通節(jié)點的信息傳輸。普通節(jié)點：相對于重要節(jié)點而言重要性較低，不能正常工作不會影響整個網(wǎng)絡(luò)。下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。MANET為典型的分層分布式的控制結(jié)構(gòu)，采用分級分簇的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，下級網(wǎng)絡(luò)通常由多個本地簇構(gòu)成，上級骨干網(wǎng)絡(luò)由簇頭組成，同時簇頭節(jié)點構(gòu)成本地簇用戶之間進(jìn)行分組數(shù)據(jù)交換的中繼節(jié)點。每個簇頭節(jié)點同時工作在骨干信道和本地簇的信道中，負(fù)責(zé)收集簇內(nèi)成員的信息同時作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點完成簇內(nèi)節(jié)點和外部簇成員之間的通信。重要節(jié)點通常作為不同等級子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點，信息上傳下達(dá)的路徑中通常會包括各級重要節(jié)點，節(jié)點所處的等級越高其對應(yīng)的介數(shù)中心性就越高，所以在拓?fù)湟阎那闆r下，對節(jié)點之間介數(shù)中心性進(jìn)行對比判斷，通信雙方中介數(shù)中心性高的為重要節(jié)點，低的為普通節(jié)點。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，公開了一種加密MANET中節(jié)點類型的識別方法，具體包括以下步驟：S1：對MANET網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)進(jìn)行分選；具體地，使用寬帶接收機(jī)對工作頻段內(nèi)信號進(jìn)行接收；對接收到的信號進(jìn)行信號檢測和預(yù)處理，剔除其中的無用信號，如噪聲等；通過信號分析獲取信號調(diào)頻速率、調(diào)制方式等參數(shù)；根據(jù)上述參數(shù)對子網(wǎng)進(jìn)行分選。具體地，對于同步正交網(wǎng)絡(luò)而言，在全網(wǎng)同步過程中不同子網(wǎng)采用同步頻率存在差異，而同一子網(wǎng)內(nèi)部采用的同步頻率卻存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，通過瞬態(tài)響應(yīng)法對每個跳頻周期瞬態(tài)響應(yīng)的離散小波系數(shù)進(jìn)行去噪完成對子網(wǎng)的分選。對于異步網(wǎng)絡(luò)而言，組網(wǎng)后同一個網(wǎng)絡(luò)的跳頻周期是相同的，所以可以根據(jù)跳周期的不同使用K-means算法進(jìn)行聚類進(jìn)而完成不同網(wǎng)絡(luò)的區(qū)分。S2：根據(jù)子網(wǎng)分選結(jié)果利用無線電定位對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點進(jìn)行區(qū)分；具體地，采用復(fù)合角度定位方法或時間差定位方法；復(fù)合角度定位方法基于無線電測向工作，通過多個無線電監(jiān)測站點對同一個信號進(jìn)行測向，利用測向射線(角度)的交會進(jìn)行定位；時間差定位方法則基于信號達(dá)到監(jiān)測站的時間，通過時間距離換算進(jìn)行交會定位；進(jìn)而對同一子網(wǎng)中不同的節(jié)點進(jìn)行區(qū)分。S3：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已區(qū)分的基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)渫茢?；具體地，MANET中數(shù)據(jù)幀和響應(yīng)幀之間具有較為明顯的時間接續(xù)關(guān)系，接收方在收到數(shù)據(jù)幀后會盡快發(fā)出確認(rèn)或者響應(yīng)幀，利用幀接續(xù)在時間上形成的關(guān)聯(lián)關(guān)系對通信雙方實現(xiàn)判定。對于時間比較敏感的MANET而言，信息的傳輸過程中通常存在一定的限制，同時為了保證服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)過程中會要求中間經(jīng)歷的跳數(shù)不超過一定的定值，依據(jù)上述限制條件，信息在傳輸過程中在兩個節(jié)點之間完成傳輸?shù)臅r間通常會存在一定閾值，同時信息在節(jié)點上的處理時延通常也存在一定閾值，根據(jù)上述的兩個閾值可以完成對下一跳節(jié)點的識別。即如果一條信息從S節(jié)點發(fā)出，如果A節(jié)點在時間閾值內(nèi)也發(fā)出信息，即認(rèn)定A節(jié)點為S節(jié)點的下一跳節(jié)點。由于在MANET中節(jié)點之間交互相對頻繁，節(jié)點在接收到信息后會隨即發(fā)出響應(yīng)幀告知對方已接收信息，為了保證信息傳輸?shù)臅r效性，響應(yīng)幀會在一定時間閾值內(nèi)發(fā)出，所以根據(jù)響應(yīng)幀的時間可以判斷是哪個節(jié)點完成了信息的最終接收，即判定接收節(jié)點。通過對下一跳節(jié)點的追蹤以及最終接收節(jié)點的判定實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的推斷。S4：針對拓?fù)渫茢嘟Y(jié)果計算每個節(jié)點的介數(shù)中心性；具體地，任意選取拓?fù)鋱D中的一個節(jié)點作為源節(jié)點，根據(jù)深度優(yōu)先查找源節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)中m跳內(nèi)節(jié)點的路徑，剔除冗余路徑(部分較短路徑有可能出現(xiàn)在其他較長路徑中)，對節(jié)點介數(shù)中心性進(jìn)行計算。使用UlrikBrandes提出的Brandes介數(shù)中心性算法對介數(shù)進(jìn)行計算，基于無線網(wǎng)絡(luò)干線網(wǎng)中跳數(shù)不超過m的前提對算法添加約束條件，針對任一節(jié)點求取的最短路徑中包含的跳數(shù)不超過m。最短路徑為源節(jié)點與目的節(jié)點之間經(jīng)歷跳數(shù)最少的路徑。針對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用G(V,E)(|V|＝n,|E|＝m)表示，其中V為節(jié)點集，E為鏈路集，對于網(wǎng)絡(luò)中的任意兩節(jié)點s和t，σs,t＝σt,s為節(jié)點s和t之間最短路徑的數(shù)量，σs,t(v)為節(jié)點s和t之間包含節(jié)點v的最短路徑的數(shù)量。節(jié)點i的介數(shù)含義為網(wǎng)絡(luò)中所有的最短路徑之中經(jīng)過節(jié)點i的數(shù)量。v的介數(shù)中心性使用下列公式進(jìn)行計算：B(v)=Σs≠v≠tσs,t(v)σs,t=Σs≠v≠tδs,t(v)]]>S5：針對節(jié)點的介數(shù)中心性判定節(jié)點類型；具體地，對通信雙方節(jié)點的介數(shù)中心性值進(jìn)行大小比較，大的一方為重要節(jié)點，小的一方為普通節(jié)點。本發(fā)明所述加密MANET中節(jié)點類型的識別方法的技術(shù)效果通過使用EXata軟件搭建如圖2所示的仿真環(huán)境進(jìn)行實驗的方法進(jìn)行驗證：步驟1搭建場景：使用Exata軟件搭建分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；步驟2搭建實驗環(huán)境：場景在運行過程中主要針對節(jié)點部署位置添加了隨機(jī)函數(shù)，由于位置的變化使得每次構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)都存在一定的差異。使用業(yè)務(wù)軟件完成業(yè)務(wù)信息的交互；步驟3配置基本參數(shù)：仿真環(huán)境中仿真區(qū)域大小為30×45km2，采用ITM模型(IrregularTerrainModel)對路徑損耗進(jìn)行計算，使用LOGNORMAL模型計算陰影衰落。仿真環(huán)境中節(jié)點的參數(shù)設(shè)置如表2所示。參數(shù)值PHY-MODELPHY-AbstractDATA-RATE1.2kbpsTxPOWER5WRxSensitivity-80dB表2步驟4.實驗數(shù)據(jù)分析：針對實驗中的傳輸網(wǎng)絡(luò)，計算信息傳輸過程中節(jié)點的類型，進(jìn)行100次實驗，對識別準(zhǔn)確率進(jìn)行計算，準(zhǔn)確率達(dá)到87％。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法的全部或部分流程，可以通過計算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。其中，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)為磁盤、光盤、只讀存儲記憶體或隨機(jī)存儲記憶體等。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3