一种移动自组网簇头确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种移动自组网簇头确定方法及装置，可以接收邻居节点发送的携带有邻居节点的位置信息的第一消息；根据第一函数及接收到的每一第一消息携带的位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的加权综合值；接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；当自身的加权综合值与预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向预设的距离范围内的节点广播簇头消息。由于本发明专利技术提供的方案是在预设的距离范围内广播自身的加权综合值，且在计算自身的加权综合值时考虑了邻居节点的位置信息。因此，应用本发明专利技术的方案，在限制了簇的规模的前提下，提高了移动自组网的通信质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动自组网分簇
，特别是涉及一种移动自组网簇头确定方法及装置。
技术介绍
移动自组网是一种无中心无线网络，具有自组织和快速部署的优点，因此被广泛应用于军事、车载网、灾区营救和智慧城市等多领域。例如，利用无线通信技术实现道路上车辆间、车辆与路边基础设施间互相通信形成的车辆自组织网络(VANET,vehicularadhocnetwork)，就是一种典型的移动自组网。然而由于车辆的移动性，致使车辆自组织网(以下简称车联网)具有拓扑动态性、传输质量不稳定等问题，给车辆间信息的可靠性传输带来了很大的挑战。如何将庞大车联网进行有效的分簇管理，形成一种稳定可靠的拓扑，支撑车与车、车与基础设施的信息互联互通，以提高车联网的通信质量成为重要的研究课题。目前还没有专门针对车联网这种移动性特别强的移动自组网的簇头确定方法。现有技术中值得借鉴的一种移动自组网簇头确定方法是，专利公布号为CN103945487A的专利技术专利申请公开的一种分簇方法，该专利申请的名称为“一种电力通信网中面向可靠性的节点分簇方法”，具体的簇头确定过程为：节点检测本地剩余能量RmnP、连接度d、CPU计算能力cc、速度v,并计算本地综合加权值W；节点与其邻节点互相通信比较自身综合加权值W值的大小，将综合加权值W值最大的节点自选为簇头节点。CN103945487A中公开的这种簇头确定方法，虽然能够延长簇头节点的有效时间，提高通信质量。但是，该方法没有限定簇的规模，当簇的规模过大时可能会造成簇结构维护困难，通信能力降低。因此，有必要提出一种更为可靠的移动自组网簇头确定方法，以提高移动自组网的通信质量。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种移动自组网簇头确定方法及装置，可以控制簇的规模，提高移动自组网的通信质量。为实现上述目的，本专利技术实施例公开了一种移动自组网簇头确定方法，应用于节点，所述方法包括：接收邻居节点发送的第一消息，所述第一消息携带有发送该消息的邻居节点的位置信息；根据第一函数及接收到的每一所述第一消息携带的所述位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值；其中，所述第一函数为：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi为节点i的加权综合权值；Δvi为节点i的度差，Δvi＝|di-δ|，di为位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，δ为预设的该节点i作为簇头节点时接入的成员节点的数量；Di为节点i与所有邻居节点j的距离之和；Mi为节点i相对于所有邻居节点的移动参数，n为邻居节点的数量，xi(t)和yi(t)为节点i的在时刻t的位置坐标值，Δt为预设的时间间隔；Ei为节点i作为簇头时比其成员节点多消耗的能量，q表示节点i被启动后担任簇头的次数，dik是节点i第k次作为簇头时位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，e为节点i作为簇头时比每一成员节点平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4为权重；接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向所述预设的距离范围内的节点广播簇头消息。优选的，在向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值时，所述方法还包括：广播自身的所述加权综合值允许被每个邻居节点转发的次数。优选的，在所述接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值后，所述方法还包括：针对每个邻居节点，判断当前自身被允许转发该邻居节点的加权综合值的第一次数是否大于零；如果是，将所述第一次数减一后，在一跳范围内转发该邻居节点的加权综合值和减一后的所述第一次数。优选的，所述方法还包括：接收在所述预设的距离范围内的第一邻居节点发送的入簇申请消息，将所述第一邻居节点加入簇成员列表，并向所述第一邻居节点发送入簇成功的消息。优选的，在所述接收在所述预设的距离范围内的第一邻居节点发送的入簇申请消息后，在所述将所述第一邻居节点加入簇成员列表前，所述方法还包括：判断所述簇成员列表中的成员数量是否未超过预设值；如果是，执行所述将所述第一邻居节点加入簇成员列表的步骤；否则，拒绝所述第一邻居节点的入簇申请。优选的，当所述簇成员列表中的成员数量超过预设值，并拒绝所述第一邻居节点的入簇申请后，所述方法还包括：比较簇成员列表中的成员节点的加权综合值的大小，将加权综合值最小的成员节点确定为簇头助手节点。优选的，所述方法还包括：当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比不是最小值时，接收成为簇头的节点发送的簇头消息，向所述簇头发送入簇申请消息，并接收所述簇头回复的入簇成功的消息。优选的，在所述接收所述簇头回复的入簇成功的消息后，所述方法还包括：广播自身已入簇成功，不再参与其他分簇的消息。本专利技术实施例还公开了一种移动自组网簇头确定装置，应用于节点，所述装置包括：第一接收模块、加权综合值计算模块、第二接收模块和第一确定模块，所述第一接收模块，用于接收邻居节点发送的第一消息，所述第一消息携带有发送该消息的邻居节点的位置信息；所述加权综合值计算模块，用于根据第一函数及接收到的每一所述第一消息携带的所述位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值；其中，所述第一函数为：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi为节点i的加权综合权值；Δvi为节点i的度差，Δvi＝|di-δ|，di为位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，δ为预设的该节点i作为簇头节点时接入的成员节点的数量；Di为节点i与所有邻居节点j的距离之和；Mi为节点i相对于所有邻居节点的移动参数，n为邻居节点的数量，xi(t)和yi(t)为节点i的在时刻t的位置坐标值，Δt为预设的时间间隔；Ei为节点i作为簇头时比其成员节点多消耗的能量，q表示节点i被启动后担任簇头的次数，dik是节点i第k次作为簇头时位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，e为节点i作为簇头时比每一成员节点平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4为权重；所述第二接收模块，用于接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；所述第一确定模块，用于当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向所述预设的距离范围内的节点广播簇头消息。优选的，所述装置还包括：第一广播模块，所述第一广播模块，用于在所述向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值时，广播自身的所述加权综合值允许被每个邻居节点转发的次数。本专利技术实施例提供的一种移动自组网簇头确定方法及装置，可以接收邻居节点发送的第一消息，所述第一消息携带有发送该消息的邻居节点的位置信息；根据第一函数及接收到的每一所述第一消息携带的所述位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值；接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向所述预设的距离范围内的节点广播簇头消息。由于本专利技术提供的方案是在预设的距离范围内广播自身的加权综合值，且在计算自身的加权综合值时考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动自组网簇头确定方法，其特征在于，应用于节点，所述方法包括：接收邻居节点发送的第一消息，所述第一消息携带有发送该消息的邻居节点的位置信息；根据第一函数及接收到的每一所述第一消息携带的所述位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值；其中，所述第一函数为：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi为节点i的加权综合权值；Δvi为节点i的度差，Δvi＝|di‑δ|，di为位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，δ为预设的该节点i作为簇头节点时接入的成员节点的数量；Di为节点i与所有邻居节点j的距离之和；Mi为节点i相对于所有邻居节点的移动参数，n为邻居节点的数量，xi(t)和yi(t)为节点i的在时刻t的位置坐标值，Δt为预设的时间间隔；Ei为节点i作为簇头时比其成员节点多消耗的能量，q表示节点i被启动后担任簇头的次数，dik是节点i第k次作为簇头时位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，e为节点i作为簇头时比每一成员节点平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4为权重；接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向所述预设的距离范围内的节点广播簇头消息。...

【技术特征摘要】
1.一种移动自组网簇头确定方法，其特征在于，应用于节点，所述方法包括：接收邻居节点发送的第一消息，所述第一消息携带有发送该消息的邻居节点的位置信息；根据第一函数及接收到的每一所述第一消息携带的所述位置信息，计算自身的加权综合值，并向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值；其中，所述第一函数为：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi为节点i的加权综合权值；Δvi为节点i的度差，Δvi＝|di-δ|，di为位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，δ为预设的该节点i作为簇头节点时接入的成员节点的数量；Di为节点i与所有邻居节点j的距离之和；Mi为节点i相对于所有邻居节点的移动参数，n为邻居节点的数量，xi(t)和yi(t)为节点i的在时刻t的位置坐标值，Δt为预设的时间间隔；Ei为节点i作为簇头时比其成员节点多消耗的能量，q表示节点i被启动后担任簇头的次数，dik是节点i第k次作为簇头时位于节点i所述预设的距离范围内的邻居节点的数量，e为节点i作为簇头时比每一成员节点平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4为权重；接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值；当自身的加权综合值与所述预设的距离范围内的所有邻居节点的加权综合值相比为最小值时，将自身确定为簇头，向所述预设的距离范围内的节点广播簇头消息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向预设的距离范围内的节点广播自身的所述加权综合值时，所述方法还包括：广播自身的所述加权综合值允许被每个邻居节点转发的次数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收邻居节点发送的该邻居节点的加权综合值后，所述方法还包括：针对每个邻居节点，判断当前自身被允许转发该邻居节点的加权综合值的第一次数是否大于零；如果是，将所述第一次数减一后，在一跳范围内转发该邻居节点的加权综合值和减一后的所述第一次数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收在所述预设的距离范围内的第一邻居节点发送的入簇申请消息，将所述第一邻居节点加入簇成员列表，并向所述第一邻居节点发送入簇成功的消息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述接收在所述预设的距离范围内的第一邻居节点发送的入簇申请消息后，在所述将所述第一邻居节点加入簇成员列表前，所述方法还包括：判断所述簇成员列表中的成员数量是否未超过预设值；如果是，执行所述将所述第一邻居节点加入簇成员列表的步骤；否则，拒绝所述第一邻居节点的入簇申请。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少勇，邵苏杰，李文璟，芮兰兰，任建军，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11