一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置。该方法包括：自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；所述各节点根据所述TC消息维护网络拓扑；各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；各节点协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置
本专利技术实施例涉及通信的
，尤其涉及一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置。
技术介绍
传统的无线接入技术主要采用点到点或点到多点的拓扑结构，网络中一般都存在一个中心节点，例如移动通信系统中的基站、802.11中的接入点AP等。中心节点与各个网络终端通过单跳无线链路相连，控制终端对无线网络的访问。与之相反，无线自组织网络提供了一种节点间自组织、自协调的对等通信，每个节点具有转发功能，可以实现节点之间的多跳传输。这种分布式网络具有组网灵活、抗毁能力强及传输距离大等优点。然而，由于缺少中心节点，自组织网络的管理及控制存在复杂度高、安全性差的问题，例如网络同步、信道分配以及鉴权加密等功能的实现难度均高于传统集中式无线网络。在自组织网络中，为了解决分布式网络架构安全性差、管理控制复杂的问题，现有的做法通常是借鉴分簇算法，将簇首节点作为网络中心节点执行相应的管理功能。其不足之处在于：经典分簇算法很难同时兼顾多跳时延、信令开销及节点移动性，还有的做法是采用静态配置方法提前规划管理节点，但是不能自适应跟踪网络拓扑变化。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置，旨在解决如何通过分布式协商选择中心节点的问题。为达此目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：第一方面，一种用于自组织网络的中心节点选取的方法，所述方法包括：若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；若所述Hello消息定时器超时，所述各节点停止发送所述Hello消息并启动拓扑收敛定时器，所述MPR节点构造并发送TC消息，非MPR节点对所述TC消息只接收，不转发，所述各节点根据所述TC消息维护网络拓扑；若所述拓扑收敛定时器超时后，启动中心节点选取协商定时器，各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；若所述中心节点选取协商定时器超时后，各节点协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效，直至下一次中心节点选取周期开始。可选地，所述MPR节点为：从各节点发出的消息经过所述MPR节点转发后能覆盖所有的严格两条邻居节点的节点。可选地，所述TC消息包括：各个MPR节点的MS节点集合，所述MS节点集合的各节点根据邻居节点状态及TC消息维护全网拓扑。可选地，所述各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商，包括：各节点在中心节点协商周期内，判断是否接收其他节点的选取协商消息CenterNodeCfm消息；若未收到其他节点的CenterNodeCfm消息，则将本节点作为网络中心节点，将本节点的NodeID及全网深度总和加入所述CenterNodeCfm消息中进行广播；若收到其他节点的CenterNodeCfm消息时，需要对网络中心节点进行协商。可选地，所述若收到其他节点的CenterNodeCfm消息时，需要对网络中心节点进行协商，包括：选择所述CenterNodeCfm消息和本地维护的中心节点中深度总和较小者作为本次中心节点的协商结果，若两个节点的深度总和相等，选择其中NodeID较小的作为本次协商的最终结果。可选地，所述若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果之前，还包括：各节点需维护相同的中心节点选取周期及偏移、所述Hello消息定时器、所述拓扑收敛定时器和所述中心节点选取协商定时器；各节点通过广播消息维护邻居节点状态，包括一跳邻居节点和两跳邻居节点。第二方面，一种用于自组织网络的中心节点选取的装置，所述装置包括：选择模块，用于若中心节点选取周期开始后，启动Hello消息定时器，选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；构造模块，用于若所述Hello消息定时器超时，停止发送所述Hello消息并启动拓扑收敛定时器，以使得所述MPR节点构造并发送TC消息，非MPR节点对所述TC消息只接收，不转发，根据所述TC消息维护网络拓扑；协商模块，用于若所述拓扑收敛定时器超时后，启动中心节点选取协商定时器，根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；生效模块，用于若所述中心节点选取协商定时器超时后，协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效，直至下一次中心节点选取周期开始。可选地，所述MPR节点为：从各节点发出的消息经过所述MPR节点转发后能覆盖所有的严格两条邻居节点的节点。可选地，所述TC消息包括：各个MPR节点的MS节点集合，所述MS节点集合的各节点根据邻居节点状态及TC消息维护全网拓扑。可选地，所述协商模块，具体用于：各节点在中心节点协商周期内，判断是否接收其他节点的选取协商消息CenterNodeCfm消息；若未收到其他节点的CenterNodeCfm消息，则将本节点作为网络中心节点，将本节点的NodeID及全网深度总和加入所述CenterNodeCfm消息中进行广播；若收到其他节点的CenterNodeCfm消息时，需要对网络中心节点进行协商。可选地，所述协商模块，还具体用于：选择所述CenterNodeCfm消息和本地维护的中心节点中深度总和较小者作为本次中心节点的协商结果，若两个节点的深度总和相等，选择其中NodeID较小的作为本次协商的最终结果。可选地，所述装置还包括：维护模块，用于在若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果之前，需维护相同的中心节点选取周期及偏移、所述Hello消息定时器、所述拓扑收敛定时器和所述中心节点选取协商定时器；通过广播消息维护邻居节点状态，包括一跳邻居节点和两跳邻居节点。本专利技术实施例提供的一种用于自组织网络的中心节点选取的方法及装置，若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；若所述Hello消息定时器超时，所述各节点停止发送所述Hello消息并启动拓扑收敛定时器，所述MPR节点构造并发送TC消息，非MPR节点对所述TC消息只接收，不转发，所述各节点根据所述TC消息维护网络拓扑；若所述拓扑收敛定时器超时后，启动中心节点选取协商定时器，各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；若所述中心节点选取协商定时器超时后，各节点协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效，直至下一次中心节点选取周期开始。借鉴了OLSR算法降低网络信令开销，通过周期性选取能够及时跟踪网络拓扑变化、基于深度的准则能够降低多跳时延；此外，在同步网络中各节点均维护相同的定时器时长，使分布式网络能够进行充分有效的信息交流及协商，从而选出一致的中心节点执行网络管理及决策功能。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种用于自组织网络的中心节点选取的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种中心节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自组织网络的中心节点选取的方法，其特征在于，所述方法包括：若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；若所述Hello消息定时器超时，所述各节点停止发送所述Hello消息并启动拓扑收敛定时器，所述MPR节点构造并发送TC消息，非MPR节点对所述TC消息只接收，不转发，所述各节点根据所述TC消息维护网络拓扑；若所述拓扑收敛定时器超时后，启动所述中心节点选取协商定时器，所述各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；若所述中心节点选取协商定时器超时后，所述各节点协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效，直至下一次中心节点选取周期开始。

【技术特征摘要】
1.一种用于自组织网络的中心节点选取的方法，其特征在于，所述方法包括：若中心节点选取周期开始后，自组织网络中的各节点启动Hello消息定时器，所述各节点选择MPR节点并使用Hello消息广播MPR选择结果；若所述Hello消息定时器超时，所述各节点停止发送所述Hello消息并启动拓扑收敛定时器，所述MPR节点构造并发送TC消息，非MPR节点对所述TC消息只接收，不转发，所述各节点根据所述TC消息维护网络拓扑；若所述拓扑收敛定时器超时后，启动所述中心节点选取协商定时器，所述各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商；若所述中心节点选取协商定时器超时后，所述各节点协商一致，本次选取结束，中心节点开始生效，直至下一次中心节点选取周期开始。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPR节点为：从所述各节点发出的消息经过所述MPR节点转发后能覆盖所有的严格两条邻居节点的节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TC消息包括：各个MPR节点的MS节点集合，所述MS节点集合的各节点根据邻居节点状态及TC消息维护全网拓扑。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各节点根据本地维护的拓扑表计算本节点到全网其他节点的深度总和，并与所述全网其他节点进行中心节点协商，包括：所述各节点在中心节点协商周期内，判断是否接收其他节点的选取协商消息CenterNodeCfm消息；若未收到其他节点的CenterNodeCfm消息，则将本节点作为网络中心节点，将所述本节点的NodeID及全网深度总和加入所述CenterNodeCfm消息中进行广播；若收到其他节点的CenterNodeCfm消息时，需要对网络中心节点进行协商。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若收到其他节点的CenterNodeCfm消息时，需要对网络中心节点进行协商，包括：选择所述CenterNodeCfm消息和本地维护的中心节点中深度总和较小者作为本次中心节点的协商结果，若两个节点的深度总和相等，选择其中NodeID较小的作为本次协商的...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿莉娜，王鹏，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，北京信友达视讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11