趙 越,蘇 宏,劉尚麟
(保密通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610041)
基于父/子微微網(wǎng)的接入控制策略及性能分析*
趙 越,蘇 宏,劉尚麟
(保密通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610041)
父/子微微網(wǎng)由于其特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景而廣受關(guān)注。文中介紹IEEE 802. 15.3標(biāo)準(zhǔn)MAC協(xié)議的超幀結(jié)構(gòu)和父/子微微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提出三種新型的接入控制策略,有效解決超幀長(zhǎng)度利用不充分、設(shè)備接入不公平、多業(yè)務(wù)QoS性能不理想等不足之處。仿真和分析結(jié)果表明,文中所提的接入控制策略可以充分利用超幀長(zhǎng)度,有效提升網(wǎng)絡(luò)的平均QoS滿(mǎn)意度,保證微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流比普通設(shè)備、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流具有更高的滿(mǎn)意度。
無(wú)線個(gè)域網(wǎng) 微微網(wǎng) 超幀 信道時(shí)間分配 服務(wù)質(zhì)量
基于IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)的高速率無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN,Wireless Personal Area Network)適用于連接各種個(gè)人便攜式通信設(shè)備(DEV,Device),運(yùn)行在非專(zhuān)用的2.4 GHz頻段,以55Mb/s的速率在100 m范圍內(nèi)傳輸[1]。各類(lèi)DEV之間通過(guò)無(wú)線鏈路進(jìn)行信息訪問(wèn)和數(shù)據(jù)交換,其中一個(gè)DEV作為微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器(PNC,Piconet Coordinator)需要周期性地提供定時(shí)和管理信息,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)DEV間的建鏈和微微網(wǎng)的接入控制方式[2]。PNC以及與PNC關(guān)聯(lián)的DEV組成微微網(wǎng)(Piconet),高速率WPAN可以建立多個(gè)微微網(wǎng)之間的分層結(jié)構(gòu),多層結(jié)構(gòu)的基部為父微微網(wǎng)(Parent Piconet),從屬于父微微網(wǎng)的微微網(wǎng)定義為子微微網(wǎng)(Child Piconet),這種組網(wǎng)方式的無(wú)線數(shù)據(jù)速率遠(yuǎn)高于20Mb/s,在保證帶寬的條件下,可以滿(mǎn)足DEV的服務(wù)質(zhì)量要求(QoS)[3]。父微微網(wǎng)和子微微網(wǎng)的DEV可以同時(shí)操作微微網(wǎng)(SOP,Simultaneously Operating Piconet),子微微網(wǎng)
通過(guò)子微微網(wǎng)PNC(簡(jiǎn)稱(chēng)子PNC)自主完成信道的管理使用,并在其父微微網(wǎng)PNC(簡(jiǎn)稱(chēng)父PNC)發(fā)送的超幀(Superframe)獲得私有信道時(shí)間分配(CTA, Channel Time Allocation)。
值得關(guān)注的是,SOP會(huì)導(dǎo)致包括相鄰微微網(wǎng)間干擾、信標(biāo)碰撞、吞吐率受限和信道資源預(yù)留沖突等各種問(wèn)題[4]。文獻(xiàn)[5]針對(duì)父/子微微網(wǎng)提出一種高效的信道時(shí)間分配方法,盡管此方法能解決多跳通信重疊區(qū)域中存在的碰撞問(wèn)題,但隨著子微微網(wǎng)數(shù)量增加,時(shí)隙轉(zhuǎn)換與管理開(kāi)銷(xiāo)增大,將導(dǎo)致其網(wǎng)絡(luò)吞吐率嚴(yán)重下降。文獻(xiàn)[6]提出通過(guò)自適應(yīng)CTA策略解決信道時(shí)間分配階段(CTAP,Channel Time Allocation Period)產(chǎn)生的微微網(wǎng)間干擾,但由于受超幀長(zhǎng)度恒定的限制,帶寬利用效率與QoS性能依然無(wú)法得到顯著提高。事實(shí)上,超幀如何進(jìn)行CTA分配對(duì)于DEV通信的公平性和QoS存在重要影響,在父/子微微網(wǎng)中設(shè)計(jì)高效的接入控制策略,充分利用信道資源及協(xié)調(diào)各個(gè)DEV之間的通信,在每個(gè)超幀中為各業(yè)務(wù)流預(yù)置合適的CTA長(zhǎng)度,是提升網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵問(wèn)題,而這點(diǎn)并沒(méi)有被先前的研究所關(guān)注。接入控制是IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)MAC協(xié)議的基本功能,為設(shè)備關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)接入信道、數(shù)據(jù)分組調(diào)度、控制信令交互等制定基本規(guī)則。本文提出三種新型的接入控制策略,有效解決超幀長(zhǎng)度利用不充分、設(shè)備接入不公平、多業(yè)務(wù)QoS性能不理想等不足之處,期望可以對(duì)未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與資源分配的研究提供支持與借鑒。
本節(jié)介紹基于IEEE 802.15.3標(biāo)準(zhǔn)MAC協(xié)議的超幀結(jié)構(gòu)、父/子微微網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖1為WPAN MAC協(xié)議的超幀結(jié)構(gòu),包括信標(biāo)階段(Beacon Period)、競(jìng)爭(zhēng)接入段(CAP,Contention Access Period)、信道時(shí)間分配階段。Beacon主要載有WPAN的控制參數(shù)和時(shí)隙分配等信息,目的DEV通過(guò)解析信標(biāo)識(shí)別PNC和源端DEV。CAP采用載波偵聽(tīng)多址接入/碰撞避免機(jī)制(CSMA/CA)執(zhí)行接入控制機(jī)制,主要用于DEV向PNC發(fā)送關(guān)聯(lián)和脫離請(qǐng)求。CTAP采用時(shí)分多址接入方式,用于微微網(wǎng)內(nèi)各DEV的同步(實(shí)時(shí))和異步(非實(shí)時(shí))數(shù)據(jù)交換,每個(gè)CTA由多個(gè)基本信道時(shí)間單元(TU,Time Unit)組成。微微網(wǎng)DEV在CAP中計(jì)算傳輸數(shù)據(jù)所需要的CTA長(zhǎng)度,并產(chǎn)生信道時(shí)間請(qǐng)求(CTRq, Channel Time Request)命令發(fā)送至PNC。CTRq包括CTRq時(shí)間單元(CTRq TU)、期望TU數(shù)量(des_ TU)、最小TU數(shù)量(min_TU)等參數(shù)。des_TU為傳輸數(shù)據(jù)請(qǐng)求的TU數(shù)量,min_TU為保證業(yè)務(wù)流傳輸?shù)淖钚U數(shù)量。PNC收集DEV的CTRq,根據(jù)帶寬資源情況為該DEV分配CTA,CTA長(zhǎng)度(獲得TU數(shù)量)要求大于或等于min_TU,小于或等于des_ TU,并通過(guò)隨后超幀的Beacon向微微網(wǎng)所有DEV通告CTA分配信息。
圖1 WPAN MAC協(xié)議的超幀結(jié)構(gòu)Fig.1 Superframe structure based on WPAN MAC protocols
圖2為父/子/鄰微微網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),為了擴(kuò)展微微網(wǎng)的覆蓋范圍,在父微微網(wǎng)基礎(chǔ)上建立子微微網(wǎng)。具有成為子PNC能力的DEV向父PNC發(fā)送私有CTRq,父PNC給請(qǐng)求DEV分配私有CTA創(chuàng)建子微微網(wǎng),這個(gè)DEV成為子PNC。子PNC即是父微微網(wǎng)的成員,也是子微微網(wǎng)的成員。鄰微微網(wǎng)與父微微網(wǎng)不存在從屬關(guān)系,鄰微微網(wǎng)PNC(簡(jiǎn)稱(chēng)鄰PNC)既不是父微微網(wǎng)的成員,也不會(huì)與任何父微微網(wǎng)的DEV交換數(shù)據(jù)。PNC會(huì)檢查每個(gè)新請(qǐng)求加入DEV的性能,如果新DEV的能力強(qiáng)于PNC,且現(xiàn)有的安全策略允許,那么PNC就可以將微微網(wǎng)的控制權(quán)移交給新DEV。PNC應(yīng)確保最大數(shù)量的DEV能在超幀分配得到CTA,以滿(mǎn)足它們的QoS需求。此外,子PNC應(yīng)當(dāng)被分配給比普通DEV更多的CTA,以便獲得足夠的資源為子微微網(wǎng)的DEV服務(wù)。
圖2 父/子/鄰微微網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.2 Network structures of parent/child/neighbor piconets
2.1 動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度
文獻(xiàn)[7]提出利用動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度取代原有的靜態(tài)超幀長(zhǎng)度。由于DEV產(chǎn)生業(yè)務(wù)流到達(dá)的分組大小不同,PNC會(huì)利用當(dāng)前各業(yè)務(wù)流的狀況分配相應(yīng)的CTA,超幀持續(xù)時(shí)間(SD,Superframe Duration)在保證不超過(guò)最大超幀長(zhǎng)度(sizemax)的條件下動(dòng)態(tài)調(diào)整。SD初始值設(shè)為最小超幀長(zhǎng)度(sizemin),PNC根據(jù)各DEV CTRq的CTA需求增加超幀長(zhǎng)度,PNC接收到CTRq之后,計(jì)算需要分配的信道時(shí)間大小與當(dāng)前SD,如果SD沒(méi)有達(dá)到sizemax,則接受該CTRq。動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度與靜態(tài)超幀長(zhǎng)度相比,可以更好滿(mǎn)足同步(實(shí)時(shí))業(yè)務(wù)的QoS需求,尤其針對(duì)可變比特率(VBR,Variable Bit Rate)業(yè)務(wù)流的情況下,可以有效防止CTA低效分配造成的浪費(fèi)或者不足。
2.2 超幀利用率閾值
由于微微網(wǎng)的信道資源有限,如果為了保證已接入DEV的QoS,而拒絕新DEV接入微微網(wǎng)顯然是不公平的。通過(guò)引入超幀利用率閾值(TL)可以有效地分配網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)DEV的QoS保障和接入更多DEV的折中。如果超幀長(zhǎng)度低于TL,PNC就可以為請(qǐng)求DEV設(shè)置較長(zhǎng)的CTA,為其提供更優(yōu)的QoS;如果超幀長(zhǎng)度超過(guò)TL,父微微網(wǎng)PNC則減小該DEV的CTA長(zhǎng)度,以便更多的DEV獲得信道時(shí)間。超幀利用率閾值TL定義為
式中,TU為時(shí)間單元的長(zhǎng)度,N為全部DEV的數(shù)目,α為調(diào)整TL取值變化的系數(shù),滿(mǎn)足α≥1。當(dāng)α= 1時(shí),2×TU×N表示父微微網(wǎng)PNC至少需要為每個(gè)DEV分配2個(gè)時(shí)間單元用于與PNC的通信,其中一個(gè)用于業(yè)務(wù)流的上行鏈路,另一個(gè)用于下行鏈路。
2.3 差異化服務(wù)
在實(shí)際應(yīng)用中,接入控制策略應(yīng)該能夠充分利用信道資源為盡可能多的業(yè)務(wù)流提供有QoS保證的服務(wù)。值得注意的是,對(duì)于實(shí)時(shí)(RT,Real-time Traffic)業(yè)務(wù)與非實(shí)時(shí)(NRT,Non-real-time Traffic)業(yè)務(wù),它們各自的性能要求不同,占用的帶寬也不同,每個(gè)DEV通過(guò)CTRq命令向PNC告知滿(mǎn)足業(yè)務(wù)流傳輸?shù)腝oS要求,接入控制策略應(yīng)該具備一定的靈活性,后文引入最小QoS滿(mǎn)意度(Minimum QoS Satisfaction Factor)作為是否允許RT或NRT業(yè)務(wù)流接入微微網(wǎng)的判決條件。
本節(jié)提出基于父/子微微網(wǎng)的三種接入控制策略:①動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度策略(命名為策略1);②聯(lián)合動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度和超幀利用率閾值策略(命名為策略2);③聯(lián)合動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度、超幀利用率閾值和差異化服務(wù)策略(命名為策略3)。父/子微微網(wǎng)的資源調(diào)度策略可以分為三個(gè)步驟,其中,步驟1“超幀長(zhǎng)度計(jì)算與接收信道時(shí)間請(qǐng)求”和步驟3“接入控制決策與滿(mǎn)意度計(jì)算”對(duì)于上述三種策略相同,僅在步驟2“資源分配條件與計(jì)算”存在差異。三種接入控制策略的算法流程如圖3所示。
圖3 接入控制策略的算法流程Fig.3 Algorithm processes of admission control schemes
步驟1:超幀長(zhǎng)度計(jì)算與接收信道時(shí)間請(qǐng)求
業(yè)務(wù)流傳輸從最小超幀長(zhǎng)度開(kāi)始啟動(dòng),父微微網(wǎng)PNC計(jì)算當(dāng)前超幀m的SD(sizem)
式中,gi為分配給DEVi的CTA長(zhǎng)度,表示超幀m分配給所有DEV累計(jì)分配的CTA長(zhǎng)度。父微微網(wǎng)PNC分別接收來(lái)自DEV的CTRq和子PNC的私有CTRq,并根據(jù)步驟2“資源分配條件”決定是否接受還是拒絕其請(qǐng)求。
步驟2:資源分配條件與計(jì)算
父微微網(wǎng)PNC對(duì)信道時(shí)間分配的決策基于公平的準(zhǔn)則,使得大多數(shù)DEV都能分配得到CTA。父微微網(wǎng)PNC還要保證子微微網(wǎng)PNC的優(yōu)先級(jí)高于普通DEV。因?yàn)樽游⑽⒕W(wǎng)PNC需要獲得更多的信道時(shí)間,以便有足夠的資源給子微微網(wǎng)的DEV提供服務(wù)。三種策略的資源分配條件存在差異,后文將對(duì)此進(jìn)行具體介紹。
策略1:對(duì)于父微微網(wǎng)PNC而言,如果接收到子微微網(wǎng)PNC的私有CTRq,則向其分配CTA,直到CTA長(zhǎng)度達(dá)到子微微網(wǎng)PNC的TU期望數(shù)量與TU最小數(shù)量的平均值avg(min_TU,des_TU);如果接收到普通DEV的CTRq,則向其分配CTA,直到CTA長(zhǎng)度達(dá)到DEV的TU最小數(shù)量min_TU。
策略2:如果當(dāng)前超幀的SD低于TL,父PNC就根據(jù)CTRq計(jì)算分配給DEVi的信道時(shí)間,如果DEVi為子PNC,則分配的CTA長(zhǎng)度為des_TU,如果DEV i為普通DEV,則分配的CTA長(zhǎng)度為avg(min_ TU,des_TU);如果超幀的SD高于TL,父PNC則開(kāi)始啟用新的策略計(jì)算CTA長(zhǎng)度,分配較少的信道時(shí)間給請(qǐng)求DEV,允許更多的DEV能從超幀分得CTA,父PNC為子PNC設(shè)置的CTA長(zhǎng)度變?yōu)閍vg( min_TU,des_TU),而為普通DEV設(shè)置的CTA長(zhǎng)度為min_TU。
策略3:此策略是策略2的擴(kuò)展,除了與TL進(jìn)行對(duì)比外,還根據(jù)業(yè)務(wù)流是RT或NRT保障其不同的QoS需求。出于差異化服務(wù)的目的,最小QoS滿(mǎn)意度(Smin)可以從RT或NRT的CTRq里獲得。因此,依據(jù)策略2計(jì)算DEV i的CTA長(zhǎng)度之后,如果業(yè)務(wù)流為RT則Smin設(shè)定為0.7,如果為NRT則Smin設(shè)定為0.5。最小滿(mǎn)意度在步驟3將作為新的判決條件決定是否接受或拒絕DEVi的CTRq。
步驟3:接入控制決策與滿(mǎn)意度計(jì)算
策略3分析對(duì)于RT或NRT不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)流,DEV i分得的CTA長(zhǎng)度能否滿(mǎn)足其QoS要求,保證DEV i獲得TU數(shù)量(gi)與des_TU的比值大于等于Smin。通過(guò)信標(biāo)的承載能力信元,父PNC向其關(guān)聯(lián)的子PNC和普通DEV通告其能處理的CTRq數(shù)量,如果上述判決條件均得到滿(mǎn)足,父PNC發(fā)出成功應(yīng)答,并為其業(yè)務(wù)流分配相應(yīng)的CTA長(zhǎng)度。否則,父PNC發(fā)出失敗應(yīng)答,拒絕為其分配CTA。父PNC處理所有子PNC和普通DEV的接入請(qǐng)求后,定義平均QoS滿(mǎn)意度為
式中,des_TUi為DEV i的期望TU數(shù)量。
用NS2(Network Simulator Version 2)軟件實(shí)現(xiàn)算法仿真。不失一般性,在10 m覆蓋范圍內(nèi)隨機(jī)部署1個(gè)父PNC、2個(gè)子PNC和17個(gè)普通DEV,DEV發(fā)送信道時(shí)間分配請(qǐng)求服從泊松分布,每秒到達(dá)率為λ[8]。α取值設(shè)為2,sizemax、sizemin、TU長(zhǎng)度分別為65 535μs、1 000μs、10μs[9]。
圖4表示到達(dá)率λ為不同取值的歸一化超幀長(zhǎng)度變化。對(duì)于靜態(tài)超幀長(zhǎng)度策略而言,歸一化超幀長(zhǎng)度恒值為1,表示無(wú)論CTA請(qǐng)求數(shù)量多少,超幀長(zhǎng)度均為sizemax,當(dāng)λ值較低時(shí),超幀無(wú)法得以充分利用;對(duì)于本文提出的三種接入控制策略而言,隨著接受的CTA請(qǐng)求數(shù)量增加,歸一化超幀長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)增加,當(dāng)達(dá)到1時(shí),表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接納負(fù)載已至飽和,無(wú)法再接受新的CTA請(qǐng)求。策略2、3與策略1相比,在λ值較低時(shí)為接入的DEV分配較長(zhǎng)的CTA,歸一化超幀長(zhǎng)度相對(duì)較高;在λ值增加時(shí),考慮公平性為接入的DEV分配較短的CTA,歸一化超幀長(zhǎng)度提升幅度相對(duì)緩慢。
圖4 不同策略的歸一化超幀長(zhǎng)度比較Fig.4 Performance comparison of normalized superframe size among several schemes
圖5表示到達(dá)率λ為不同取值時(shí)平均QoS滿(mǎn)意度的變化。策略2、3與策略1相比有效提升網(wǎng)絡(luò)的滿(mǎn)意度。其中,策略2、3為子PNC分配的CTA長(zhǎng)度要大于普通DEV的CTA長(zhǎng)度,PNC與DEV相比獲得更高的滿(mǎn)意度;對(duì)于策略2的PNC和策略3的RT業(yè)務(wù)流而言,在到達(dá)率低于1 700時(shí)滿(mǎn)意度均達(dá)到1,當(dāng)?shù)竭_(dá)率為3 000時(shí),二者的滿(mǎn)意度分別下降了
20.8%和14.6%;策略3區(qū)分RT業(yè)務(wù)流與NRT業(yè)務(wù)流,更好地為滿(mǎn)足WPAN傳輸音頻和視頻這樣實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所需的QoS,在到達(dá)率為2 000時(shí),滿(mǎn)意度分別為0.986和0.883。綜合分析歸一化超幀長(zhǎng)度與平均QoS滿(mǎn)意度,本文所提的接入控制策略充分利用了超幀長(zhǎng)度,并可以為DEV提供更高的QoS滿(mǎn)意度。
圖5 不同策略的平均QoS滿(mǎn)意度比較Fig.5 Performance comparison of average QoS satisfaction factor among several schemes
本文從理論分析和性能仿真兩個(gè)方面對(duì)父/子微微網(wǎng)的接入控制策略進(jìn)行深入地分析研究。首先提出一種可以提升超幀利用效率的動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度策略,在此基礎(chǔ)上又提出基于聯(lián)合動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度和超幀利用率閾值策略有效地分配網(wǎng)絡(luò)資源,在網(wǎng)絡(luò)接納負(fù)載較低時(shí),考慮QoS滿(mǎn)意度為接入的DEV分配較長(zhǎng)的CTA,在網(wǎng)絡(luò)接納負(fù)載較高時(shí),考慮公平性為接入的DEV分配較短的CTA,以便能讓更多DEV接入網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)合動(dòng)態(tài)超幀長(zhǎng)度、超幀利用率閾值和差異化服務(wù)策略區(qū)分實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)不同的QoS需求,優(yōu)先保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS滿(mǎn)意度。本文提出的接入控制策略易于實(shí)現(xiàn),為未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與資源分配研究提供借鑒。在后續(xù)研究中將采用通信安全一體化設(shè)計(jì)思路,將設(shè)備接入認(rèn)證融合接入控制過(guò)程,在保證安全性的同時(shí),減少延遲和開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)一步改善網(wǎng)絡(luò)性能。
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趙 越(1983—),男,博士,工程師,主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信與信息安全;
ZHAO Yue(1983-),male,Ph.D.,engineer,mainly engaged inmobile communication and information security.
蘇 宏(1966—),男,碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)與安全傳輸;
SU Hong(1966-),male,M.Sci.,senior engineer,principally working at information system and secure transmission.
劉尚麟(1969—),男,碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)榘踩烙到y(tǒng)設(shè)計(jì)。
LIU Shang-lin(1969-),male,M.Sci.,senior engineer, principally working at the design of security defense system.
Access Control Strategy and Performance Analysis based on Parent/Child Piconets
ZHAO Yue,SU Hong,LIU Shang-lin
(Science and Technology on Communication Security Laboratory,Chengdu Sichuan 610041,China)
Parent/child piconets,owing to its peculiar technicalsuperiority and application prospects,attract much attention.This paper describes the superframe structure based on MAC protocol of IEEE 802.15.3 standards and the network structuresofparent/child piconets,then proposes three novel access control strategies,thus effectively solving the deficiencies such as inefficientuse of superframe length,unfair admission to devices,and inadequate QoS guarantee ofmultiple traffics.Simulations and analysis results indicate that the proposed access control strategy could take full advantage of superframe size,effectively improve the average QoS satisfaction factor,and guarantee that the piconet coordinators and real-time business flow could enjoy higher satisfaction factor than general devices and non-real-time business flow.
wireless personal area network;piconet;superframe;channel time allocation;QoS(quality of service)
TP309
A
1002-0802(2014)12-1400-05
10.3969/j.issn.1002-0802.2014.12.011
2014-09-10;
2014-10-21 Received date:2014-09-10;Revised date:2014-10-21
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61202043)
FoundationItem:Supported by the National Science Foundation of China(No.61202043)