多用戶服務選擇方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術領域,更具體地說,涉及一種多用戶服務選擇方法及系 統。
【背景技術】
[0002] 現有技術提供了一種面向服務架構的無線傳感器網絡的服務選擇方法,該方法是 基于資源受限的特點構建的WSN的QoS模型,該QoS模型包括三種QoS屬性:通用QoS屬性、 領域相關QoS屬性和潛在QoS屬性,其中,通用QoS屬性包括服務的執(zhí)行時間、價格和可靠 性等,領域相關QoS屬性包括溫控服務中的控溫精度等,潛在QoS屬性包括服務的能量等。
[0003] 其中,上述方法的流程圖如圖1所示,包括:
[0004] SlOl :接收用戶發(fā)送的服務請求信息,所述服務請求信息包括功能性要求、服務質 量要求和服務質量屬性的偏好;
[0005] S102 :根據所述功能性要求選擇具有相應功能的服務類或服務類組合,所述服務 類包括多個功能相同但服務質量屬性不同的服務;
[0006] S103 :將所述服務類中的服務劃分為多個服務集合,并根據每個所述服務類的目 標優(yōu)化函數和約束條件,采用多目標整數規(guī)劃選出每個所述服務類的備選服務集合,所述 約束條件是由所述服務質量要求分解成的,所述目標優(yōu)化函數是根據所述服務質量屬性的 偏好和所述服務類能量的權值建立的;
[0007] S104:從所述備選服務集合中選出服務質量性能和能量最優(yōu)的服務。
[0008] 由于在建立目標優(yōu)化函數時,充分考慮了服務類的能量因素,因此,可以使能量較 低的服務類獲得服務數量更多的備選服務集合,從而可以將任務的執(zhí)行輪流分擔到更多的 服務,以此減少單個服務的能量消耗,實現服務間能量的均衡消耗,保證了無線傳感器網絡 的生存時間。
[0009] 但是,上述方法針對的僅僅是單個用戶的服務請求,而實際應用中往往存在來自 多個用戶的服務請求。如圖2所示,無線傳感器網絡中有η個用戶,每個用戶有一組備選服 務,其中,η為大于2的整數,虛線連接的兩個服務表示該兩個服務為同一服務。假設用戶1 即Userl選擇了 S11,根據服務共享原則,User2會選擇S21,此時,假設User3選擇S33,那 么就會出現如下問題:在三個用戶(Userl,User2, User3)均請求的情況下,最優(yōu)的服務選 擇方案是(S11,S21,S33)還是(S14,S2X,S33) ?其中,S2X表示User2備選服務中能量最 高的服務(假設S2X尹S23)。因此,如何在多用戶請求下選擇最優(yōu)的服務是目前亟待解決 的問題。
【發(fā)明內容】
[0010] 有鑒于此,本發(fā)明提供了一種多用戶服務選擇方法及系統,
[0011] 為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
[0012] 一種多用戶服務選擇方法,包括:
[0013] 查詢并存儲無線傳感器網絡中每個用戶的備選服務集合;
[0014] 計算分別位于相鄰的兩個選服務集合中的任意兩個服務間連線的權值;
[0015] 根據所述權值和約束條件建立目標函數,并采用多目標整數規(guī)劃模型選擇所述用 戶所需的服務,所述約束條件為所述備選服務集合中僅有一個服務被選擇。
[0016] 優(yōu)選的,所述查詢并存儲用戶的備選服務集合的過程為:
[0017] 根據布隆過濾器每一位指向的鏈表、用戶地址以及哈希算法查詢并存儲所述用戶 的備選服務集合。
[0018] 優(yōu)選的,假設所述兩個服務分別為S與巧1,當《^與巧1為同一服務時,欠 與# 1間連線的權值為(^當#1為上次服務選擇過程中被選擇的服務時, 為0. 1 ;當&1為本次服務選擇過程中已被選擇的服務時,.為0 ;其他情況,為
【主權項】
1. 一種多用戶服務選擇方法,其特征在于,包括: 查詢并存儲無線傳感器網絡中每個用戶的備選服務集合; 計算分別位于相鄰的兩個選服務集合中的任意兩個服務間連線的權值; 根據所述權值和約束條件建立目標函數,并采用多目標整數規(guī)劃模型選擇所述用戶所 需的服務,所述約束條件為所述備選服務集合中僅有一個服務被選擇。
2. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述查詢并存儲用戶的備選服務集合的 過程為: 根據布隆過濾器每一位指向的鏈表、用戶地址以及哈希算法查詢并存儲所述用戶的備 選服務集合。
3. 根據權利要求1所述的方法,其特征在于,假設所述兩個服務分別為欠與,當義 與&1為同一服務時,&與S1間連線的權值為〇 :當^;;1為上次服務選擇過程中被選 擇的服務時,為〇. 1 ;當&1為本次服務選擇過程中已被選擇的服務時,為〇 ;其他 情況,
,其中,五(〇為巧1的能量值;五 =為第i_l 個備選服務集合中所有服務的能量的最大值;瓦1為第i_l個備選服務集合中所有服務的 能量的最小值。
4. 根據權利要求1-3任一項所述的方法,其特征在于,還包括: 實時監(jiān)控用戶運行服務的剩余能量,并在所述剩余能量小于預設值時,重新從對應的 備選服務集合中選擇服務,所述預設值是根據所述備選服務集合中其他服務的剩余能量計 算出的。
5. 根據權利要求4所述的方法,其特征在于,還包括: 實時監(jiān)控用戶運行服務的服務質量優(yōu)度值,并在所述優(yōu)度值不滿足用戶的服務質量需 求時,重新選擇用戶的備選服務集合以及服務。
6. -種多用戶服務選擇系統,其特征在于,包括: 第一選擇模塊,用于查詢并存儲無線傳感器網絡中每個用戶的備選服務集合; 計算模塊,用于計算分別位于相鄰的備兩個選服務集合中的任意兩個服務間連線的權 值; 第二選擇模塊,用于根據所述權值和約束條件建立目標函數,并采用多目標整數規(guī)劃 選擇所述用戶所需的服務,所述約束條件為所述備選服務集合中僅有一個服務被選擇。
7. 根據權利要求6所述的系統,其特征在于,還包括: 第一監(jiān)控模塊,用于實時監(jiān)控用戶運行服務的剩余能量,并在所述剩余能量小于預設 值時,重新從對應的備選服務集合中選擇服務,所述預設值是根據所述備選服務集合中其 他服務的剩余能量計算出的。
8. 根據權利要求7所述的系統,其特征在于,還包括: 第二監(jiān)控模塊,用于實時監(jiān)控用戶運行服務的服務質量優(yōu)度值,并在所述優(yōu)度值不滿 足用戶的服務質量需求時,重新選擇用戶的備選服務集合以及服務。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多用戶服務選擇方法及系統,包括:查詢并存儲無線傳感器網絡中每個用戶的備選服務集合;計算分別位于相鄰的兩個選服務集合中的任意兩個服務間連線的權值;根據所述權值和約束條件建立目標函數,并采用多目標整數規(guī)劃模型選擇所述用戶所需的服務,所述約束條件為所述備選服務集合中僅有一個服務被選擇。發(fā)明提供的方法及系統,通過服務間權值的計算,將多用戶請求下較為復雜的服務選擇問題轉換為了最短路徑問題,并采用多目標整數規(guī)劃模型選出了每個用戶所需的最優(yōu)服務。
【IPC分類】H04W24-02
【公開號】CN104581788
【申請?zhí)枴緾N201510037547
【發(fā)明人】童恩棟, 陳嵐
【申請人】中國科學院微電子研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月26日