專利名稱：：一種自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的可靠代理執(zhí)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于自組織網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)上的合成服務(wù)的可靠執(zhí)行方法。
背景技術(shù)：
：自組織網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今的研究熱點之一，也是一項發(fā)展前景被看好的
技術(shù)領(lǐng)域：
，服務(wù)計算同樣是當(dāng)前研究的熱點，目前服務(wù)計算都是應(yīng)用在有線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，具體到在自組織網(wǎng)路環(huán)境下的服務(wù)計算目前在國際上都是一塊空白，本發(fā)明所涉及的正是以上兩個領(lǐng)域的交叉，具體到用戶在自組織網(wǎng)絡(luò)上給出一個組合服務(wù)的請求，自組織網(wǎng)絡(luò)選取合適的執(zhí)行代理，以提高服務(wù)執(zhí)行的成功率以及提高服務(wù)執(zhí)行的質(zhì)量。有學(xué)者提出了在自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的代理執(zhí)行方法。其基本思路是請求源在獲取多個執(zhí)行代理的相關(guān)信息后，根據(jù)效用函數(shù)選擇一個最佳的代理，然后執(zhí)行服務(wù)合成；在執(zhí)行服務(wù)合成的過程中，請求源與執(zhí)行代理保持通信；當(dāng)執(zhí)行代理完成服務(wù)合成后，將結(jié)果返回給請求源；如果執(zhí)行代理在執(zhí)行的過程中發(fā)生錯誤，那么請求源選擇一個新的執(zhí)行代理，重新開始服務(wù)合成的過程。這種方法在有線網(wǎng)絡(luò)中可以很好地工作；而在自組織網(wǎng)絡(luò)中，這種方法具有一定的局限性。自組織網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)拓?fù)?、?jié)點具有動態(tài)性以及不穩(wěn)定性，在選擇一個代理進(jìn)行服務(wù)合成的時候，代理自身可能實效，從而失去與請求源的聯(lián)系，造成服務(wù)合成的失敗。如果自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點動態(tài)性屬性越大，節(jié)點越不穩(wěn)定，這種服務(wù)合成越是低效請求源往往需要順序地選擇多個執(zhí)行代理進(jìn)行服務(wù)合成，直到其請求的服務(wù)合成被其中的某個代理成功執(zhí)行。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的可靠代理執(zhí)行方法，以提高服務(wù)合成執(zhí)行的成功率以及縮短服務(wù)合成執(zhí)行的時間，更好地適應(yīng)自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的動態(tài)性以及不穩(wěn)定性，提高服務(wù)合成在自組織網(wǎng)絡(luò)中的實用性。下面介紹一些相關(guān)的概念。自組織網(wǎng)絡(luò)是指一組帶有無線收發(fā)裝置的移動節(jié)點組成的一個多跳的臨時性自治系統(tǒng)，具有動態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的功能，主要用于在高度機(jī)動和無線通信的環(huán)境下為移動節(jié)點提供通信服務(wù)，特別適合于搶險救災(zāi)、臨時集會、野外施工作業(yè)和軍事領(lǐng)域等緊急和突發(fā)性較強(qiáng)情況下的通信保障要求。服務(wù)合成是將多個自治的服務(wù)根據(jù)應(yīng)用需要，通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)以及服務(wù)之間的接口集成來提供新的、功能更強(qiáng)的服務(wù)。一個合成的服務(wù)是一些獨立的、相互交戶的服務(wù)的聚集，并把它所聚集的服務(wù)當(dāng)作自己的組件來看待，從而獲得比原有的服務(wù)更新的功能。從"粒度"上講，服務(wù)合成是對服務(wù)進(jìn)行更大的封裝后作為一個服務(wù)暴露給外界；從"順序"意義上講，合成是定義一系列的服務(wù)調(diào)用順序。代理執(zhí)行是由服務(wù)合成的請求方將需要合成的服務(wù)請求發(fā)送給代理方，由代理方完成具體的合成服務(wù)的執(zhí)行后，返回服務(wù)合成執(zhí)行的結(jié)果。代理方負(fù)責(zé)服務(wù)執(zhí)行路徑的選擇、原子服務(wù)的選擇、服務(wù)執(zhí)行中間狀態(tài)的保留、服務(wù)執(zhí)行狀態(tài)的實時更新等。請求源是提出服務(wù)合成請求的一方。請求源根據(jù)一定的規(guī)則選擇合適的執(zhí)行代理，并實時保持對執(zhí)行代理的狀態(tài)跟蹤，直到請求的合成服務(wù)執(zhí)行完畢。效用函數(shù)是用于衡量一個執(zhí)行代理完成相關(guān)服務(wù)合成可能性的一種指標(biāo)。執(zhí)行代理能否完成相關(guān)的合成服務(wù)，主要取決于如下幾個因素①代理附近原子服務(wù)的數(shù)目(使用Sc表示)。代理附近的原子服務(wù)越多，代理完成相應(yīng)服務(wù)的可能性也就越大；②代理目前的負(fù)荷(使用L表示)目前代理正在執(zhí)行或者最近執(zhí)行服務(wù)合成的頻度，代理的負(fù)荷越大，說明代理比較繁忙，應(yīng)該盡量避免選擇這樣的代理；③代理的能力(使用C表示)包括代理節(jié)點的電池容量、計算能力，代理的能力值越高，代理完成服務(wù)合成的可能性越大?，F(xiàn)有的自組織網(wǎng)絡(luò)中代理執(zhí)行的步驟如下1)請求源的信息收集各個節(jié)點搜集執(zhí)行代理的信息，包括執(zhí)行代理附近原子服務(wù)的數(shù)目、執(zhí)行代理目前的負(fù)載、執(zhí)行代理電池能量的情況信息；2)請求源的執(zhí)行代理選擇節(jié)點在取得上述信息后，根據(jù)預(yù)先構(gòu)造的效用函數(shù)來選擇其中的一個代理。一旦執(zhí)行代理選擇完畢，將請求的合成服務(wù)轉(zhuǎn)移到執(zhí)行代理開始執(zhí)行；3)執(zhí)行代理的執(zhí)行執(zhí)行代理在獲得請求源轉(zhuǎn)移過來的服務(wù)合成請求后，將服務(wù)分解成服務(wù)執(zhí)行路徑，并按照服務(wù)執(zhí)行路徑依次選擇原子服務(wù)進(jìn)行執(zhí)行。在執(zhí)行的過程中，代理服務(wù)需要周期性與請求源通信，使得請求源能夠了解當(dāng)前執(zhí)行代理執(zhí)行服務(wù)合成的狀態(tài)，包括執(zhí)行代理是否在執(zhí)行、執(zhí)行到哪個步驟等信息。執(zhí)行代理在服務(wù)合成執(zhí)行完畢后，將執(zhí)行的結(jié)果返回到請求源，此次代理執(zhí)行過程結(jié)束4)差錯處理在代理執(zhí)行的過程中，如果請求源不能及時獲取執(zhí)行代理的執(zhí)行情況，那么請求源將重復(fù)步驟2)，重新選擇一個新的執(zhí)行代理，啟動代理執(zhí)行的過程，直到3)成功。這種代理執(zhí)行的方式并沒有很好地考慮自組織網(wǎng)絡(luò)自身的特性。如前所述自組織網(wǎng)絡(luò)各個節(jié)點具有動態(tài)性和不穩(wěn)定性，各個節(jié)點的位置、能量都在發(fā)生變化，節(jié)點與節(jié)點之間的拓?fù)潢P(guān)系也在發(fā)生變化。在這樣的自組織網(wǎng)絡(luò)，上述步驟3)執(zhí)行成功的可能性大大降低。因此，我們提出一種新的自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的可靠代理執(zhí)行方法，該方法可以很好地適應(yīng)自組織網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性和不穩(wěn)定性，從而大大地提高合成服務(wù)執(zhí)行的質(zhì)量。新的代理執(zhí)行的步驟如下1)請求源的執(zhí)行代理及自組織網(wǎng)絡(luò)評估請求源節(jié)點搜集執(zhí)行代理的信息，包括執(zhí)行代理附近原子服務(wù)的多少、執(zhí)行代理目前的負(fù)載、執(zhí)行代理電池能量的情況等信息；并對自組織網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性進(jìn)行評估。自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點穩(wěn)定性評估就是要了解在自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點的移動特征，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的特征。在了解這些特征后，可以確定完成一個服務(wù)合成最少需要經(jīng)歷的代理節(jié)點的數(shù)目。假定每個節(jié)點的失效概率為p(該值可以由請求源周期性的測量所得)，那么具有執(zhí)行路徑長度為n的服務(wù)合成成功的概率為-P{k=n》=(1—P)n假定各個原子服務(wù)在不同的節(jié)點上執(zhí)行，如果有K個執(zhí)行代理同時執(zhí)行服務(wù)合成，那么其成功的概率為P(并行度=K)=1—(1-P(k=n})K根據(jù)預(yù)先設(shè)定的代理執(zhí)行成功的概率，計算出相應(yīng)的K值，K就是算法需要選取的并行代理的數(shù)目。2)請求源的執(zhí)行代理選擇請求源節(jié)點在取得上述信息后，根據(jù)效用函數(shù)計算每個執(zhí)行代理的效用函數(shù)。根據(jù)O中計算出來的節(jié)點動態(tài)性和不穩(wěn)定性指標(biāo)，選擇合適數(shù)量的執(zhí)行代理(一個或者多個)。其中，效用函數(shù)構(gòu)造為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，CMi代表第i個執(zhí)行代理。效用函數(shù)的值反映了執(zhí)行代理完成服務(wù)合成的大小。在實現(xiàn)時，各個請求源需要得到各個執(zhí)行代理的這三個方面的情況。一旦執(zhí)行代理選擇完畢，將請求的合成服務(wù)轉(zhuǎn)移到被選擇的執(zhí)行代理開始執(zhí)行。本方法強(qiáng)調(diào)根據(jù)每個自組織網(wǎng)絡(luò)自身的特性，選擇一個或者多個執(zhí)行代理并行執(zhí)行合成服務(wù)。3)執(zhí)行代理的執(zhí)行每個執(zhí)行代理在獲得請求源轉(zhuǎn)移過來的服務(wù)合成請求后，將服務(wù)分解成服務(wù)執(zhí)行路徑，并按照服務(wù)執(zhí)行路徑依次選擇原子服務(wù)進(jìn)行執(zhí)行。在執(zhí)行的過程中，代理服務(wù)需要周期性與請求源通信，使得請求源能夠了解當(dāng)前執(zhí)行代理執(zhí)行服務(wù)合成的狀態(tài)，包括執(zhí)行代理是否在執(zhí)行、執(zhí)行到哪個步驟等信息。執(zhí)行代理在服務(wù)合成執(zhí)行完畢后，將執(zhí)行的結(jié)果返回到請求源，此次代理執(zhí)行過程結(jié)束。請求源可能發(fā)起了多于l個執(zhí)行代理的合成服務(wù)的執(zhí)行，因此請求源在收到任何一個執(zhí)行代理的服務(wù)執(zhí)行成功的報告后，立即通知其他執(zhí)行代理終止當(dāng)前合成服務(wù)的執(zhí)行。4)出錯處理在代理執(zhí)行的過程中，如果請求源不能及時獲取所有執(zhí)行代理的執(zhí)行情況，那么請求源將重復(fù)步驟2)，重新選擇新的執(zhí)行代理，啟動代理執(zhí)行的過程，直到3)成功?？煽繄?zhí)行是本方法的核心。為了提高服務(wù)合成的可靠性，本發(fā)明采用了三項技術(shù)1)合成服務(wù)的多節(jié)點并行執(zhí)行；2)多節(jié)點的選擇選取合適數(shù)量的節(jié)點，既能保證合成服務(wù)能夠成功執(zhí)行，又能減少同時執(zhí)行的代理數(shù)目。這一點涉及到自組織網(wǎng)絡(luò)自身網(wǎng)絡(luò)特性的評估。3)節(jié)點的選擇選取合適的代理執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)合成，這些節(jié)點能夠很好地完成服務(wù)合成的任務(wù)。這一點涉及到效用函數(shù)的選擇，通過效用函數(shù)的值決定節(jié)點的選擇。圖1為自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點圖。圖2為被選執(zhí)行代理。具體實施例方式下面結(jié)合具體的例子介紹整個執(zhí)行方法。在一個自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點1需要完成一個合成服務(wù)S，該合成服務(wù)由5個原子服務(wù)完成。假定每個原子服務(wù)在不同的節(jié)點上執(zhí)行。步驟1:節(jié)點1的執(zhí)行代理評估以及自組織網(wǎng)絡(luò)評估。節(jié)點1發(fā)起一個執(zhí)行代理和自組織網(wǎng)絡(luò)評估的過程，詢問所有鄰近的執(zhí)行代理的狀態(tài)，同時選定若干參照目標(biāo)，周期性地測試參照目標(biāo)的狀態(tài)，從而確定自組織網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，也即計算出滿足服務(wù)合成要求的K值和各個執(zhí)行代理的Jl(CMt)值。假定節(jié)點1得到各個候選執(zhí)行代理的情況如表1。表1節(jié)點1上各個候選執(zhí)行代理的信息<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>同時假定節(jié)點1通過周期性地測試參照目標(biāo)的狀態(tài)，確定自組織網(wǎng)絡(luò)每個節(jié)點的失效概率為f0.1，那么P汰=5=0.5905。步驟2:節(jié)點l的執(zhí)行代理選擇。設(shè)定P(并行度=K>0.90，按照步驟1中計算出來的P(k=5值，計算得到K=3(此時？{并《亍度=1^}=0.9313)。選擇上述列表中的前3個執(zhí)行代理，也就是代理3、代理5、代理2這三個代理。這些執(zhí)行代理就是被選執(zhí)行代理。選擇結(jié)束后，請求源把需要執(zhí)行的合成服務(wù)轉(zhuǎn)移到代理3、代理5、代理2上，開始合成服務(wù)的執(zhí)行。步驟3:執(zhí)行代理的執(zhí)行過程。代理3、代理5、代理2在獲得請求源轉(zhuǎn)移過來的服務(wù)合成請求后，將合成服務(wù)分解為服務(wù)執(zhí)行路徑，并按照服務(wù)執(zhí)行路徑依次選擇原子服務(wù)進(jìn)行執(zhí)行。并在執(zhí)行過程中，和請求節(jié)點l通信。代理2最先完成合成服務(wù)，并通知節(jié)點l。節(jié)點1在獲得通知后，立即通知代理2和代理5終止服務(wù)的執(zhí)行。步驟4:出錯處理。在代理執(zhí)行的過程中，如果節(jié)點1不能及時獲取所有執(zhí)行代理的執(zhí)行情況，那么請求源將重復(fù)步驟2)，重新選擇新的執(zhí)行代理，啟動代理執(zhí)行的過程，直到3)成功。權(quán)利要求1、一種自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的可靠代理執(zhí)行方法，其特征是，包括如下步驟(1)請求源的執(zhí)行代理及自組織網(wǎng)絡(luò)評估請求源節(jié)點搜集執(zhí)行代理的信息，包括執(zhí)行代理附近原子服務(wù)的多少、執(zhí)行代理目前的負(fù)載、執(zhí)行代理電池能量的情況等信息；并對節(jié)點的動態(tài)性和不穩(wěn)定性進(jìn)行評估，從而確定完成一個服務(wù)合成最小需要經(jīng)歷的代理節(jié)點的數(shù)目；(2)請求源的執(zhí)行代理選擇請求源節(jié)點在取得上述信息后，根據(jù)效用函數(shù)計算每個執(zhí)行代理的效用函數(shù)，根據(jù)步驟(1)中計算出來的自組織網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，選擇合適數(shù)量的執(zhí)行代理；一旦執(zhí)行代理選擇完畢，將請求的合成服務(wù)轉(zhuǎn)移到執(zhí)行代理開始執(zhí)行；(3)執(zhí)行代理的執(zhí)行每個執(zhí)行代理在獲得請求源轉(zhuǎn)移過來的服務(wù)合成請求后，將服務(wù)分解為服務(wù)執(zhí)行路徑，并按照服務(wù)執(zhí)行路徑依次選擇原子服務(wù)進(jìn)行執(zhí)行；(4)出錯處理在代理執(zhí)行的過程中，如果請求源不能及時獲取所有執(zhí)行代理的執(zhí)行情況，那么請求源將重復(fù)步驟(2)，重新選擇新的執(zhí)行代理，啟動代理執(zhí)行的過程，直到步驟(3)成功。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述確定完成一個服務(wù)合成最小需要經(jīng)歷的代理節(jié)點數(shù)目的步驟為假定每個節(jié)點的失效概率為p，那么具有執(zhí)行路徑長度為n的服務(wù)合成成功的概率為P{k=II〗=(1—P)n假定各個原子服務(wù)在不同的節(jié)點上執(zhí)行，如果有K個執(zhí)行代理同時執(zhí)行服務(wù)合成，那么其成功的概率為P(并行度=Kj=1—(1—P〖k=nBK根據(jù)預(yù)先設(shè)定的代理執(zhí)行成功的概率，計算出相應(yīng)的K值，K就是算法需要選取的并行代理的數(shù)目。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述效用函數(shù)構(gòu)造為p(CMj)=f(Sc(CM￡)'L(CMi),C(CM|))=constXSc(CM。XC〔CM￡)/L(CMf)其中，CMi代表第i個執(zhí)行代理；Sc表示代理附近原子服務(wù)的數(shù)目'C表示代理能力，L表示代理目前的負(fù)荷。全文摘要本發(fā)明屬于自組織網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)合成的可靠代理執(zhí)行方法。該方法包括請求源通過執(zhí)行代理評估及自組織網(wǎng)絡(luò)評估，了解各個執(zhí)行代理的狀態(tài)和能力；請求源的執(zhí)行代理選擇，一旦執(zhí)行代理選擇完畢，將請求的合成服務(wù)轉(zhuǎn)移到執(zhí)行代理開始執(zhí)行；執(zhí)行代理的執(zhí)行和出錯處理。本發(fā)明可以提高服務(wù)合成執(zhí)行的成功率以及縮短服務(wù)合成執(zhí)行的時間，更好地適應(yīng)自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的動態(tài)性以及不穩(wěn)定性，提高服務(wù)合成在自組織網(wǎng)絡(luò)中的實用性。文檔編號H04L12/56GK101179498SQ200710170789公開日2008年5月14日申請日期2007年11月22日優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日發(fā)明者孫未未,松楊,王雪平,荊一楠申請人:復(fù)旦大學(xué)