8、基于聚类的高效广播算法研究

基于聚类的高效广播算法研究

在内存资源极度稀缺，甚至存储 30 - 50 个地址都成为难题时，传统的广播算法面临着巨大挑战。为了解决这一问题，我们提出了两种新颖的内存受限网关搜索算法，旨在实现高效的广播通信。

内存受限的聚类与通信

这两种算法首先利用知名的内存受限最大独立集（MIS）聚类算法，将网络划分为簇头和成员节点。然后，通过多跳方式确定连接未连接簇头的网关节点，最终通过簇头和网关节点的泛洪实现广播数据包的全网传输。

基本算法

• 簇头和成员的确定 ：采用先进的 MIS 聚类算法，如文献[6]中的算法。虽然该算法整体需要节点存储一跳和两跳邻域信息，但其中的 MIS 构建部分仅需存储单个簇头地址，对内存要求极低。并且，我们的算法并不局限于这一种方法，任何内存受限的 MIS 聚类算法都适用。
• 网关选择 ：选择单网关和双网关连接簇头。若两个簇头间存在多条可能的网关路径，且至少有一条单网关路径，则忽略双网关路径，并选择最小链路信噪比（SNR）最大的网关路径。在这个阶段，需要满足内存要求，避免保存所有可能的网关路径和邻接簇头信息。

每个节点只需保存一个最多包含两个地址和 SNR 值的数据包，以及一个额外的地址和 SNR 值。网关搜索过程基于选举机制，簇头在确定簇角色后可启动搜索。节点根据网关搜索发起者的节点 ID 对收到的网关发现消息进行优先级排序。若收到发起者节点 ID 更高的消息，将取消当前搜索并加入新搜索；否则，继续当前搜索。取消搜索的发起者需收到网关发现抑制消息，被抑制的簇头需稍后重试。

以下