CN101360033A - 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法 - Google Patents

基于状态机制的移动自组织网络分簇方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101360033A
CN101360033A CNA2008101561169A CN200810156116A CN101360033A CN 101360033 A CN101360033 A CN 101360033A CN A2008101561169 A CNA2008101561169 A CN A2008101561169A CN 200810156116 A CN200810156116 A CN 200810156116A CN 101360033 A CN101360033 A CN 101360033A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
bunch
state
identity
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101561169A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101360033B (zh
Inventor
朱立锋
宋铁成
牟中平
许波
沈连丰
赵秋哲
倪铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANJING DONGDA MOBILE INTERCONNECTION TECHNOLOGY Co Ltd
NANJING LIANHUI COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Southeast University
Panda Electronics Group Co Ltd
Original Assignee
NANJING DONGDA MOBILE INTERCONNECTION TECHNOLOGY Co Ltd
NANJING LIANHUI COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd
Southeast University
Panda Electronics Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANJING DONGDA MOBILE INTERCONNECTION TECHNOLOGY Co Ltd, NANJING LIANHUI COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd, Southeast University, Panda Electronics Group Co Ltd filed Critical NANJING DONGDA MOBILE INTERCONNECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2008101561169A priority Critical patent/CN101360033B/zh
Publication of CN101360033A publication Critical patent/CN101360033A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101360033B publication Critical patent/CN101360033B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明设计了一种基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,属于通信技术中的无线通信领域。该方法对节点的移动性、簇的大小和节点的能量三个因素分别加以等级化,并进行组合,提出节点状态机制。根据节点状态,规定两种节点身份Register和Guest,从Register身份的节点中选择簇头、备份簇头以及簇成员;而Guest身份的节点,则选择最近的簇成员作为接入点,通过两跳加入相应的簇。本发明在簇的平均生存时间和簇的平衡度上都优于传统的方法,改善了网络的性能。

Description

基于状态机制的移动自组织网络分簇方法
技术领域
本发明以移动自组织网络为研究对象,设计了一种基于状态机制的分簇方法,属于通信技术中的无线通信领域。
背景技术
移动自组织网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的网络。它不依赖于预设的基础设施,可以在任何时刻、任何地点快速构建。每个节点都可以自由移动,并且都具备路由器的功能,通过多跳转发帮助其它节点建立通信链路。
移动自组织网络主要有两种体系结构:平面结构和分级结构。平面结构中各节点地位平等,通过相互协作完成节点间的通信。这种结构最大的缺点是可扩充性差,控制开销随着网络规模的增加而急剧增多。为了适应大规模的网络,移动自组织网络通常采用分级结构,网络被划分为多个簇,每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。簇头既是簇内节点间通信的“桥梁”,也是簇内节点同外界通信的“纽带”。通过分簇,网络被划分为若干个区域,“分而治之”,从而将动态变化的拓扑造成的影响限制在一定的区域内,而不会扩散到整个网络中。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提供一个基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,用来提高簇的稳定性和平衡度,改善网络的性能。
技术方案:本发明的基于状态机制的移动自组织网络分簇方法为:
a.综合考虑节点的移动性、簇的大小和节点的能量;其中,三个因素的优先级从高到低依次为:节点的移动性、簇的大小和节点的能量;并将三种因素具体化,分别对应:节点速度V、节点度D以及节点剩余能量E;
b.将V、D、E分别等级化,并进行组合,提出节点状态机制;节点状态包含节点标识ID,以及三个状态分量,依次是速度状态V_State、节点度状态D_State、剩余能量状态E_State;每个节点均分配一个唯一的ID,V_State、D_State、E_State均存在三种等级:优秀、良好以及一般,分别用数值2、1、0表示;这样总共有27种节点状态,分别是(2,2,2)、(2,2,1)、(2,2,0)、(2,1,2)、(2,1,1)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(2,0,0)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,2,0)、(1,1,2)、(1,1,1)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(1,0,0)、(0,2,2)、(0,2,1)、(0,2,0)、(0,1,2)、(0,1,1)、(0,1,0)、(0,0,2)、(0,0,1)、(0,0,0),省略了ID,以下同;
c.根据节点状态,规定两种节点身份Register、Guest;当V_State不为0时,即速度状态倾向于优秀或良好,节点为Register身份,对应的节点状态总共有18种,剩余的9种状态,即速度状态为一般,对应的节点身份为Guest;
d.从Register身份的节点中选择簇头、备份簇头以及簇成员,而Guest身份的节点,则选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇;
e.节点开机后,启动节点状态机制,通过交互消息知道其所有邻居的节点状态;随后,通过“簇的形成”,将整个网络划分为若干个簇,所有的节点都加入了相应的簇;最后,通过“簇的管理”,对网络中的分簇进行管理,适应动态变化的网络拓扑。
速度状态、节点度状态以及剩余能量状态具体描述为:
速度状态:
取两个门限值Vthr1、Vthr2其中:Vthr1<Vthr2,将速度状态划分为三种等级:0<V≤Vthr1、Vthr1<V≤Vthr2、V>Vthr2,分别对应数值2、1、0,
即: V _ State = 2 , ( V &le; V thr 1 ) 1 , ( V thr 1 < V &le; V thr 2 ) 0 , ( V > V thr 2 )
节点度状态:
取三个门限值Dthr1、Dthr2、Dthr3其中:Dthr1<Dthr2<Dthr3,将节点度状态划分为三种等级:D≤Dthr1∪D≥Dthr3、Dthr1<D≤Dthr2、Dthr2<D<Dthr3,分别对应数值0、1、2,
即: D _ State = 2 , ( D thr 2 < D < D thr 3 ) 1 , ( D thr 1 < D &le; D thr 2 ) 0 , ( D &le; D thr 1 &cup; D &GreaterEqual; D thr 3 )
剩余能量状态:
取两个门限值Ethr1、Ethr2其中:Ethr1<Ethr2,将剩余电量状态划分为三种等级:E≤Ethr1、Ethr1<E≤Ethr2、E>Ethr2,分别对应数值0、1、2,
即: E _ State = 2 , ( E > E thr 2 ) 1 , ( E thr 1 < E &le; E thr 2 ) 0 , ( E &le; E thr 1 ) .
“簇的形成”具体描述为:
31)从网络中选择一个满足如下三个条件的节点作为簇头:
a.节点当前的身份为Register;
b.Register对应的18种节点状态有一定的优先级,从高到低依次为:(2,2,2)、(2,2,1)、(2,1,2)、(2,1,1)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,1,2)、(1,1,1)、(2,2,0)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(1,2,0)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(2,0,0)、(1,0,0),应按从高到低的级别进行挑选;
c.若优先级相同,则选择ID最小的节点作为簇头,
32)从簇头周围选取满足如下两个条件的节点作为该簇头所在簇的成员:
d.节点当前的身份为Register,
e.与簇头可以一跳直达,
33)采用与挑选簇头相同的方法,从该簇的成员中选取一个节点作为备份簇头,
33)已经被处理过的Register身份节点不再参与簇头的选举。重复以上过程,直到找不到满足条件的簇头节点为止,
34)身份为Guest的节点,选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇,至此所有的节点都加入了分簇,“簇的形成”过程结束。
“簇的管理”具体描述为:
41)若两簇头的距离只有一跳,依据簇头状态,对两簇头进行如下管理:
状态优先级较低的簇头,以簇成员的角色加入另一个簇;若级别相同,则ID较大的节点放弃自己的簇头角色,该簇头所在簇的成员节点就近加入其它的簇;
42)节点离开当前的簇头负责区域,依据节点状态,对该簇进行如下管理:
a.若节点为簇头,则备份簇头主动承担起簇头的角色,并且从新簇的成员中选取一个节点作为备份簇头;
b.若节点为备份簇头,则相应簇头从簇中再选取一个节点作为备份簇头;
c.若节点为簇成员,则相应簇头和以该成员为接入点的Guest需更新信息;
d.若节点为Guest身份,则相应接入点需更新信息;
43)节点进入新的簇头负责区域,依据节点身份,对该节点进行如下管理:
e.若节点身份为Register,以簇成员角色加入该簇,该节点状态若优于当前备份簇头,调整该节点为备份簇头;
f.若节点身份为Guest,选择最近的簇成员作为接入点;
44)节点身份的转换,对网络进行如下管理:
g.若节点身份由Guest转换为Register,一方面,原接入点需更新信息;另一方面,选择最近的簇以簇成员的角色加入;
h.若节点身份由Register转换为Guest,一方面,依据节点的原状态,对所在的簇进行维护,方法同42)中a、b、c;另一方面,选择最近的簇成员作为接入点。
有益效果:
1)该发明考虑节点的移动性、簇的大小和节点的能量,考虑因素全面,有利于簇的稳定性。为了适应动态变化的网络拓扑,优先考虑节点的移动性,进一步提升了簇的稳定性。
2)该发明对各因素进行等级化,并进行组合,提出节点状态机制,降低了计算量和实现难度,“簇的形成”和“簇的管理”变得直观而简单。
3)根据节点的状态,确定节点的身份是Register还是Guest。从Register身份的节点中选择簇头、备份簇头以及簇成员,提高了簇头、备份簇头的平均生存时间,进一步提升了簇的稳定性。而Guest身份的节点,则选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入该簇,从而扩大了分簇的半径,减少了分簇的数目;同时,由于Guest身份的引入,簇的管理变得相对简单。
4)簇的大小决定了网络中簇头的数目,分簇时希望每个簇的大小大致相同,这样可以使簇头的负载获得平衡。簇的大小可以通过节点度体现,该发明通过对节点度进行等级化,倾向选择节点度等级优秀或良好的节点作为簇头,从而提高簇的平衡度。
5)通过动态调整各门限值,该方法能够适应更广泛的网络环境。
附图说明
图1是节点入簇流程图。
图2是以18个节点为例说明分簇过程。
图3是基于状态机制的移动自组织网络分簇方法工作流程图。
具体实施方式
1)本发明考虑节点的移动性、簇的大小和节点的能量,考虑因素全面,有利于簇的稳定性。基于本发明的目的是提高簇的稳定性和平衡度,因此对三个因素关注的优先级是有区别的。为了适应移动自组织网络动态变化的拓扑,节点的移动性是首要考虑的因素。其次,簇的大小决定了网络中簇头的数目,分簇时希望每个簇的大小大致相同,这样可以使簇头的负载获得平衡。簇若过小,簇内节点的吞吐率虽然得到了提高,但却降低了整个网络的吞吐率;簇若过大,簇内节点的吞吐率就会急剧下降,成为影响整个网络性能的瓶颈。最后,节点的能量作为辅助参考因素。
2)将上述三种因素具体化,分别对应:节点速度V、节点度(一跳邻居节点数目)D以及节点剩余能量E。为能够直观简单的进行分簇,本发明对上述三个因素分别加以等级化,并进行组合,提出节点状态机制,即定义节点状态:ID(V_State,D_State,E_State)。每个节点均分配一个唯一的节点标识ID,三个分量依次表示速度状态、节点度状态以及剩余能量状态。V_State、D_State、E_State均存在三种等级:优秀、良好以及一般,分别用数值2、1、0表示。这样总共有27种节点状态(省略ID号,以下同),分别是(2,2,2)、(2,2,1)、(2,2,0)、(2,1,2)、(2,1,1)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(2,0,0)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,2,0)、(1,1,2)、(1,1,1)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(1,0,0)、(0,2,2)、(0,2,1)、(0,2,0)、(0,1,2)、(0,1,1)、(0,1,0)、(0,0,2)、(0,0,1)、(0,0,0)。
3)本发明根据节点状态,规定两种节点身份Register、Guest。当V_State不为0时,即速度状态倾向于优秀或良好,节点为Register身份,对应的节点状态总共有18种,分别是(2,2,2)、(2,2,1)、(2,1,2)、(2,1,1)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,1,2)、(1,1,1)、(2,2,0)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(1,2,0)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(2,0,0)、(1,0,0)。剩余的9种状态,即速度状态为一般,对应的节点身份为Guest。
4)从Register身份的节点中选择簇头、备份簇头以及簇成员,提高了簇头、备份簇头的平均生存时间,进一步提升了簇的稳定性。而Guest身份的节点,则选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇,从而扩大了分簇的半径,减少分簇的数目;同时,由于Guest身份的引入,簇的管理变得相对简单。
5)节点开机后,启动节点状态机制,通过交互消息知道其所有邻居的节点状态;随后,通过“簇的形成”,将整个网络划分为若干个簇,所有的节点都加入了相应的簇;最后,通过“簇的管理”,对网络中的分簇进行管理,从而适应动态变化的网络拓扑。
速度状态、节点度状态以及剩余能量状态具体描述为:
1)速度状态
取两个门限值Vthr1、Vthr2(Vthr1<Vthr2),将速度状态划分为三种等级:0<V≤Vthr1、Vthr1<V≤Vthr2、V>Vthr2,分别对应数值2、1、0。
即: V _ State = 2 , ( V &le; V thr 1 ) 1 , ( V thr 1 < V &le; V thr 2 ) 0 , ( V > V thr 2 )
2)节点度状态
取三个门限值Dthr1、Dthr2、Dthr3(Dthr1<Dthr2<Dthr3),将节点度状态划分为三种等级:D≤Dthr1∪D≥Dthr3、Dthr1<D≤Dthr2、Dthr2<D<Dthr3,分别对应数值0、1、2。
即: D _ State = 2 , ( D thr 2 < D < D thr 3 ) 1 , ( D thr 1 < D &le; D thr 2 ) 0 , ( D &le; D thr 1 &cup; D &GreaterEqual; D thr 3 )
3)剩余能量状态
取两个门限值Ethr1、Ethr2(Ethr1<Ethr2),将剩余电量状态划分为三种等级:E≤Ethr1、Ethr1<E≤Ethr2、E>Ethr2,分别对应数值0、1、2。
即: E _ State = 2 , ( E > E thr 2 ) 1 , ( E thr 1 < E &le; E thr 2 ) 0 , ( E &le; E thr 1 ) .
“簇的形成”过程具体描述为:
1)从网络中选择一个最佳的节点作为簇头,挑选时应满足以下条件:
(1)节点当前的身份为Register;
(2)三种因素的优先级从高到低依次为:节点的移动性、簇的大小、节点的能量。则Register对应的节点状态也有一定的优先级,从高到低依次为:(2,2,2)、(2,2,1)、(2,1,2)、(2,1,1)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,1,2)、(1,1,1)、(2,2,0)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(1,2,0)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(2,0,0)、(1,0,0),因此应按从高到低的级别进行挑选;
(3)若优先级相同,则选择ID最小的节点作为簇头。
2)从簇头周围选取合适的节点作为该簇头所在簇的成员,挑选时应满足以下条件:
(1)节点当前的身份为Register;
(2)与簇头可以一跳直达。
3)采用与挑选簇头相同的方法,从该簇的成员中选取一个最佳节点作为备份簇头。
4)已经被处理过的Register身份节点不再参与簇头的选举。重复以上过程,直到找不到满足条件的簇头节点为止。
5)身份为Guest的节点,选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇。至此所有的节点都加入了分簇,“簇的形成”过程结束。
移动自组织网络动态变化的拓扑,要求必须针对不同的情形,采取不同的措施对网络进行管理。“簇的管理”具体描述为:
1)若两簇头的距离只有一跳,依据簇头状态,对两簇头进行如下管理:
状态优先级较低的簇头,以簇成员的角色加入另一个簇;若级别相同,则ID较大的节点放弃自己的簇头角色。该簇头所在簇的成员节点就近加入其它的簇。
2)节点离开当前的簇头负责区域,依据节点状态,对该簇进行如下管理:
(1)若节点为簇头,则备份簇头主动承担起簇头的角色,并且从新簇的成员中选取一个节点作为备份簇头;
(2)若节点为备份簇头,则相应簇头从簇中再选取一个节点作为备份簇头;
(3)若节点为簇成员,则相应簇头和以该成员为接入点的Guest需更新信息;
(4)若节点为Guest身份,则相应接入点需更新信息。
节点进入新的簇头负责区域,依据节点身份,对该节点进行如下管理:
(1)若节点身份为Register,以簇成员角色加入该簇。该节点状态若优于当前备份簇头,调整该节点为备份簇头;
(2)若节点身份为Guest,选择最近的簇成员作为接入点。
3)节点身份的转换,对网络进行如下管理:
(1)若节点身份由Guest转换为Register,一方面,原接入点需更新信息;另一方面,选择最近的簇以簇成员的角色加入;
(2)若节点身份由Register转换为Guest,一方面,依据节点的原状态,对所在的簇进行维护,方法同2)中(1)、(2)、(3);另一方面,选择最近的簇成员作为接入点。
本发明的目的是提供一个基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,用来提高簇的稳定性和平衡度,改善网络的性能。下面以18个节点为例(图2)来说明分簇过程。
1)节点开机后,启动状态机制,各节点的状态依次为1(2,1,1)、2(2,1,1)、3(1,1,2)、4(2,2,2)、5(2,1,2)、6(1,1,1)、7(2,1,2)、8(1,2,1)、9(2,1,1)、10(0,0,2)、11(0,1,2)、12(1,1,1)、13(2,1,2)、14(1,2,1)、15(2,1,1)、16(2,2,1)、17(1,1,2)、18(0,0,1)。
2)根据节点的状态,确定节点身份。其中节点10、11、18为Guest身份,其余节点均为Register身份。
3)比较Register身份的节点状态,从中选择一个最佳的节点作为簇头。4(2,2,2)具有最高节点状态优先级,因此首先形成一个以节点4为簇头的分簇,记为簇1。节点4周围具有Register身份的一跳直达的节点,分别是1、3、5、8,因此它们均以簇成员的形式加入簇1。由于5的节点状态优先级高于1、3、8,因此节点5被选为备份簇头。
4)已经被处理过的Register身份节点1、3、4、5、8不再参与簇头的选取。剩余的身份为Register的节点分别是2、6、7、9、12、13、14、15、16、17,比较它们的节点状态,从中选择一个最佳的节点作为簇头。16(2,2,1)具有最高节点状态优先级,因此形成一个以节点16为簇头的分簇,记为簇2。节点16周围具有Register身份的一跳直达的节点,分别是12、13、14、15、17,因此它们均以簇成员的形式加入簇2。由于13的节点状态优先级高于12、14、15、17,因此节点13被选为备份簇头。
5)已经被处理过的Register身份节点1、3、4、5、8、12、13、14、15、16、17不再参与簇头的选取。剩余的身份为Register的节点分别是2、6、7、9,比较它们的节点状态,从中选择一个最佳的节点作为簇头。7(2,1,2)具有最高节点状态优先级,因此形成一个以节点7为簇头的分簇,记为簇3。节点7周围具有Register身份的一跳直达的节点,分别是2、6、9,因此它们均以簇成员的形式加入簇3。由于2、9的节点状态优先级相同,而2的ID小于9,因此节点2被选为备份簇头。
6)网络中只有身份为Guest的节点未被处理过。身份为Guest的节点,选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入该簇。因此,节点10、11、18分别选择节点8、9、17为接入点,通过两跳跳加入相应的簇。至此所有的节点都加入了相应的簇,分簇过程结束。

Claims (4)

1.一种基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,其特征在于该方法为:
a.综合考虑节点的移动性、簇的大小和节点的能量;其中,三个因素的优先级从高到低依次为:节点的移动性、簇的大小和节点的能量;并将三种因素具体化,分别对应:节点速度V、节点度D以及节点剩余能量E;
b.将V、D、E分别等级化,并进行组合,提出节点状态机制;节点状态包含节点标识ID,以及三个状态分量,依次是速度状态V_State、节点度状态D_State、剩余能量状态E_State;每个节点均分配一个唯一的ID,V_State、D_State、E_State均存在三种等级:优秀、良好以及一般,分别用数值2、1、0表示;这样总共有27种节点状态,分别是(2,2,2)、(2,2,1)、(2,2,0)、(2,1,2)、(2,1,1)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(2,0,0)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,2,0)、(1,1,2)、(1,1,1)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(1,0,0)、(0,2,2)、(0,2,1)、(0,2,0)、(0,1,2)、(0,1,1)、(0,1,0)、(0,0,2)、(0,0,1)、(0,0,0),省略了ID,以下同;
c.根据节点状态,规定两种节点身份Register、Guest;当V_State不为0时,即速度状态倾向于优秀或良好,节点为Register身份,对应的节点状态总共有18种,剩余的9种状态,即速度状态为一般,对应的节点身份为Guest;
d.从Register身份的节点中选择簇头、备份簇头以及簇成员,而Guest身份的节点,则选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇;
e.节点开机后,启动节点状态机制,通过交互消息知道其所有邻居的节点状态;随后,通过“簇的形成”,将整个网络划分为若干个簇,所有的节点都加入了相应的簇;最后,通过“簇的管理”,对网络中的分簇进行管理,适应动态变化的网络拓扑。
2.根据权利要求1所述的基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,其特征在于:速度状态、节点度状态以及剩余能量状态具体描述为:
速度状态:
取两个门限值Vthr1、Vthr2其中:Vthr1<Vthr2,将速度状态划分为三种等级:0<V≤Vthr1、Vthr1<V≤Vthr2、V>Vthr2,分别对应数值2、1、0,
即: V _ State = 2 , ( V &le; V thr 1 ) 1 , ( V thr 1 < V &le; V thr 2 ) 0 , ( V > V thr 2 )
节点度状态:
取三个门限值Dthr1、Dthr2、Dthr3其中:Dthr1<Dthr2<Dthr3,将节点度状态划分为三种等级:D≤Dthr1∪D≥Dthr3、Dthr1<D≤Dthr2、Dthr2<D<Dthr3,分别对应数值0、1、2,
即: D _ State = 2 , ( D thr 2 < D < D thr 3 ) 1 , ( D thr 1 < D &le; D thr 2 ) 0 , ( D &le; D thr 1 &cup; D &GreaterEqual; D thr 3 )
剩余能量状态:
取两个门限值Ethr1、Ethr2其中:Ethr1<Ethr2,将剩余电量状态划分为三种等级:E≤Ethr1、Ethr1<E≤Ethr2、E>Ethr2,分别对应数值0、1、2,
即: E _ State = 2 , ( E > E thr 2 ) 1 , ( E thr 1 < E &le; E thr 2 ) 0 , ( E &le; E thr 1 ) .
3.根据权利要求1所述的基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,其特征在于:“簇的形成”具体描述为:
31)从网络中选择一个满足如下三个条件的节点作为簇头:
a.节点当前的身份为Register;
b.Register对应的18种节点状态有一定的优先级,从高到低依次为:(2,2,2)、(2,2,1)、(2,1,2)、(2,1,1)、(1,2,2)、(1,2,1)、(1,1,2)、(1,1,1)、(2,2,0)、(2,1,0)、(2,0,2)、(2,0,1)、(1,2,0)、(1,1,0)、(1,0,2)、(1,0,1)、(2,0,0)、(1,0,0),应按从高到低的级别进行挑选;
c.若优先级相同,则选择ID最小的节点作为簇头,
32)从簇头周围选取满足如下两个条件的节点作为该簇头所在簇的成员:
d.节点当前的身份为Register,
e.与簇头可以一跳直达,
33)采用与挑选簇头相同的方法,从该簇的成员中选取一个节点作为备份簇头,
33)已经被处理过的Register身份节点不再参与簇头的选举。重复以上过程,直到找不到满足条件的簇头节点为止,
34)身份为Guest的节点,选择最近的簇成员节点作为接入点,通过两跳加入相应的簇,至此所有的节点都加入了分簇,“簇的形成”过程结束。
4.根据权利要求1所述的基于状态机制的移动自组织网络分簇方法,其特征在于:“簇的管理”具体描述为:
41)若两簇头的距离只有一跳,依据簇头状态,对两簇头进行如下管理:
状态优先级较低的簇头,以簇成员的角色加入另一个簇;若级别相同,则ID较大的节点放弃自己的簇头角色,该簇头所在簇的成员节点就近加入其它的簇;
42)节点离开当前的簇头负责区域,依据节点状态,对该簇进行如下管理:
a.若节点为簇头,则备份簇头主动承担起簇头的角色,并且从新簇的成员中选取一个节点作为备份簇头;
b.若节点为备份簇头,则相应簇头从簇中再选取一个节点作为备份簇头;
c.若节点为簇成员,则相应簇头和以该成员为接入点的Guest需更新信息;
d.若节点为Guest身份,则相应接入点需更新信息;
43)节点进入新的簇头负责区域,依据节点身份,对该节点进行如下管理:
e.若节点身份为Register,以簇成员角色加入该簇,该节点状态若优于当前备份簇头,调整该节点为备份簇头;
f.若节点身份为Guest,选择最近的簇成员作为接入点;
44)节点身份的转换,对网络进行如下管理:
g.若节点身份由Guest转换为Register,一方面,原接入点需更新信息;另一方面,选择最近的簇以簇成员的角色加入;
h.若节点身份由Register转换为Guest,一方面,依据节点的原状态,对所在的簇进行维护,方法同42)中a、b、c;另一方面,选择最近的簇成员作为接入点。
CN2008101561169A 2008-09-28 2008-09-28 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法 Expired - Fee Related CN101360033B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101561169A CN101360033B (zh) 2008-09-28 2008-09-28 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101561169A CN101360033B (zh) 2008-09-28 2008-09-28 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101360033A true CN101360033A (zh) 2009-02-04
CN101360033B CN101360033B (zh) 2010-11-17

Family

ID=40332377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101561169A Expired - Fee Related CN101360033B (zh) 2008-09-28 2008-09-28 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101360033B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101600201B (zh) * 2009-06-03 2010-12-08 南京邮电大学 一种自组织网络安全可控域的建立和管理方法
CN102158929A (zh) * 2011-03-23 2011-08-17 浙江威奇电气有限公司 无线传感网多节点路由优化与动态自组网实现方法
CN104160678A (zh) * 2012-01-13 2014-11-19 苹果公司 对等网络环境中同步站的选择
CN105682175A (zh) * 2016-01-20 2016-06-15 电子科技大学 一种基于自组网的分簇路由方法
CN105848241A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 广州供电局有限公司 移动自组织网的分簇方法及系统
EP3057267A1 (fr) 2015-02-13 2016-08-17 Thales Procede pour generer des groupes au sein d'un reseau radio ad hoc
CN106358243A (zh) * 2016-10-10 2017-01-25 石家庄铁道大学 一种海空广域自组织网络分簇方法
CN106533854A (zh) * 2016-10-24 2017-03-22 青岛海尔智能技术研发有限公司 家电自组织网络的方法和自组织网络的家电系统
CN108901054A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 中国人民解放军国防科技大学 分级无线网络中虚拟骨干节点断开连接后的恢复方法
US10206190B2 (en) 2011-11-18 2019-02-12 Apple Inc. Selection of synchronization stations in a peer-to-peer network environment
US10271293B2 (en) 2011-11-18 2019-04-23 Apple Inc. Group formation within a synchronized hierarchy of peer-to-peer devices
CN112929939A (zh) * 2021-02-07 2021-06-08 电子科技大学 基于Bubble框架的Ad Hoc网络分簇方法及装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203729B2 (en) * 2001-04-20 2007-04-10 Motorola Inc. Method and apparatus for a communication network with nodes capable of selective cluster head operation
CN101094189A (zh) * 2007-08-10 2007-12-26 中控科技集团有限公司 无线传感器网络系统和基于该系统的分簇路由方法
CN100576826C (zh) * 2007-12-14 2009-12-30 北京科技大学 一种基于信号连接强度的车载Ad hoc网络分簇方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101600201B (zh) * 2009-06-03 2010-12-08 南京邮电大学 一种自组织网络安全可控域的建立和管理方法
CN102158929A (zh) * 2011-03-23 2011-08-17 浙江威奇电气有限公司 无线传感网多节点路由优化与动态自组网实现方法
CN102158929B (zh) * 2011-03-23 2014-05-07 浙江威奇电气有限公司 无线传感网多节点路由优化与动态自组网实现方法
US10271293B2 (en) 2011-11-18 2019-04-23 Apple Inc. Group formation within a synchronized hierarchy of peer-to-peer devices
US10206190B2 (en) 2011-11-18 2019-02-12 Apple Inc. Selection of synchronization stations in a peer-to-peer network environment
CN104160678B (zh) * 2012-01-13 2017-06-23 苹果公司 对等网络环境中同步站的选择
CN104160678A (zh) * 2012-01-13 2014-11-19 苹果公司 对等网络环境中同步站的选择
EP3057267A1 (fr) 2015-02-13 2016-08-17 Thales Procede pour generer des groupes au sein d'un reseau radio ad hoc
CN105682175A (zh) * 2016-01-20 2016-06-15 电子科技大学 一种基于自组网的分簇路由方法
CN105848241B (zh) * 2016-03-21 2019-03-01 广州供电局有限公司 移动自组织网的分簇方法及系统
CN105848241A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 广州供电局有限公司 移动自组织网的分簇方法及系统
CN106358243A (zh) * 2016-10-10 2017-01-25 石家庄铁道大学 一种海空广域自组织网络分簇方法
CN106358243B (zh) * 2016-10-10 2019-06-11 石家庄铁道大学 一种海空广域自组织网络分簇方法
CN106533854A (zh) * 2016-10-24 2017-03-22 青岛海尔智能技术研发有限公司 家电自组织网络的方法和自组织网络的家电系统
CN106533854B (zh) * 2016-10-24 2021-05-25 青岛海尔智能技术研发有限公司 家电自组织网络的方法和自组织网络的家电系统
CN108901054A (zh) * 2018-07-03 2018-11-27 中国人民解放军国防科技大学 分级无线网络中虚拟骨干节点断开连接后的恢复方法
CN108901054B (zh) * 2018-07-03 2020-06-26 中国人民解放军国防科技大学 分级无线网络中虚拟骨干节点断开连接后的恢复方法
CN112929939A (zh) * 2021-02-07 2021-06-08 电子科技大学 基于Bubble框架的Ad Hoc网络分簇方法及装置
CN112929939B (zh) * 2021-02-07 2022-04-08 电子科技大学 基于Bubble框架的Ad Hoc网络分簇方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101360033B (zh) 2010-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101360033B (zh) 基于状态机制的移动自组织网络分簇方法
CN102036308B (zh) 一种能量均衡的无线传感器网络分簇方法
CN101267404B (zh) 一种Ad Hoc网络中基于助理的分簇方法
CN101094138B (zh) 基于d-s算法的延长无线传感器网络生命周期的方法
CN102158927A (zh) 一种高能效的无线传感器网络非均匀分簇路由方法
CN107295569A (zh) 一种基于多移动汇聚节点的能量高效的路由协议
Chiti et al. Content sharing in Internet of Vehicles: Two matching-based user-association approaches
CN105246117B (zh) 一种适用于移动无线传感网的节能路由协议的实现方法
CN104469879B (zh) 一种动态k值分簇路由方法
CN105050095B (zh) 一种基于能量预测的异构无线传感网的拓扑构建方法
CN107318142B (zh) 一种无线传感网簇间分布式路由方法
CN106211258B (zh) 一种基于簇头轮换机制的簇树路由方法及装置
Gu et al. Exploiting the stable fixture matching game for content sharing in D2D-based LTE-V2X communications
CN102497679A (zh) 一种无线传感器网络静态分簇算法
CN101835099B (zh) 基于分簇与rrep广播的大规模传感器网络路由方法
CN102821422A (zh) 一种基于分区的移动传感器网络分簇方法
Dinani et al. Gossip learning of personalized models for vehicle trajectory prediction
Bali et al. An intelligent clustering algorithm for VANETs
CN103701697B (zh) 基于链路质量的层次型路由方法
CN108934054A (zh) 一种基于节点数据值的Ad-hoc网络分簇算法
CN109862537A (zh) 车联网社区内通达性方法
KR101219052B1 (ko) 계층적 클러스터 구조의 생성 방법
Nithya et al. A party-based cluster head selection algorithm for wireless sensor networks
CN108280533A (zh) 一种满足全局外部信任价值约束的城市车辆社会网络社区推荐的最优配置方法
KR101244648B1 (ko) 계층적 클러스터 구조의 유지 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101117