一种基于异步双向探测的邻居发现方法技术

一种基于异步双向探测的邻居发现方法，所述邻居发现方法中，一段时间被分割成大小相等的时间间隔，每个时间间隔称为时间插槽，每t个连续的时间插槽构成一个周期；两个节点在一个周期中，通过对时间插槽的状态调度，实现节点间的双向探测，进而在多个周期内，保证节点间的相互发现；所述节点即邻居。本发明专利技术是对于一般异步探测方法的改进，将少数活跃插槽分为静态活跃插槽和动态活跃插槽，并给予动态活跃插槽一定变化策略，在降低设备邻居发现能耗的同时，提高了节点间邻居发现的效率，一定程度上可以提高设备的使用时长和寿命。

A neighbor discovery method based on asynchronous bidirectional detection

【技术实现步骤摘要】
一种基于异步双向探测的邻居发现方法
本专利技术涉及无线网络领域，具体涉及一种基于异步双向探测的邻居发现方法。
技术介绍
邻居发现是指无线网络中节点与节点之间互相发现并建立连接的过程，是网络中节点之间能够通信的前提。在无线传感器网络与无线通信技术不断发展的过程中，邻居发现问题一直是广受人们关注的重要问题之一，如今的多用户移动社交网络中，邻居发现更是许多用户交互应用服务的基础。现有的一些邻居发现方法由于设备高能耗的限制，在一定程度上增加了发现延迟，降低了应用服务的用户体验。另外，在移动传感网络中，由于节点的运动和能量限制，现有部分邻居发现协议较难实现。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提出一种基于异步双向探测的邻居发现方法，将周期时间进行离散化，通过对时间插槽的状态调度实现节点的双向探测；提出了时间插槽状态的初始化方法与动态活跃插槽的调度方法，该方法可以根据一个周期内时间插槽状态和初始化位置来计算下一周期不同动态活跃插槽的具体位置；提出了一种基于双向探测的邻居发现方法，该方法通过活跃插槽时间内的双向探测，实现三种情况下的邻居发现。一种基于异步双向探测的邻居发现方法，所述邻居发现方法中，一段时间被分割成大小相等的时间间隔，每个时间间隔称为时间插槽，每t个连续的时间插槽构成一个周期；两个节点在一个周期中，通过对时间插槽的状态调度，实现节点间的双向探测，进而在多个周期内，保证节点间的相互发现；所述节点即邻居；所述邻居发现方法包含如下3个步骤：步骤1，对时间插槽状态进行初始化，用于确定初始时刻的时间插槽状态；步骤2，时间插槽状态调度，提出一种计算动态活跃插槽位置的方法以及不同状态时间插槽的变法策略；步骤3，基于时间插槽状态调度策略，实现节点间的邻居发现进一步地，步骤1中，时间插槽状态被分为睡眠状态，静态活跃状态和动态活跃状态；根据周期中包含的时间插槽数t和具体时间插槽时刻t0来确定每个时间插槽的具体状态。进一步地，所述确定每个时间插槽的具体状态的实施步骤如下：步骤1-1，判断t0值，若t0<0，则返回错误，重新输入；若t0>0，则转步骤1-2；步骤1-2，判断t0值，若t0modt＝0，则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-3；步骤1-3，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-4；步骤1-4，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-5；步骤1-5，判断t0值，若mod2＝0且t0modt＝|t|-1则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-6；步骤1-6，判断t0值，若且则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则设置该时刻的时间插槽状态为睡眠状态。进一步地，所述步骤2中，所述时间插槽状态，分为静态活跃插槽和动态活跃插槽；所述静态活跃插槽，用S表示，在每个时间周期中静态活跃插槽拥有固定位置，即每个周期第一个时间插槽，即时间插槽数值为0的位置；所述动态活跃插槽，用D表示，其中D0,D1,D2分别表示三个动态活跃插槽；动态活跃插槽在每个周期中，规律性地变化自己的位置；在每个动态活跃插槽时间内，节点处于激活状态，通过发送广播包对其他节点的对应时间插槽状态进行探测。进一步地，所述时间插槽状态调度，即异步双向探测方法中一个周期内三种状态的时间插槽变化方法，具体的变化规律如下：动态活跃插槽D0，D1分别从的位置相向变化位置，每隔一个周期移动一个时间插槽；具体地，采用公式(1)(2)(3)来分别计算三个动态活跃插槽在每个周期中所处的位置：式中为第i个周期中D0活跃插槽的位置，根据此位置由公式(1)可计算出i+1个周期中，D0状态的时间插槽位置；根据此位置由公式(2)可计算出i+1个周期中，D1状态的时间插槽位置；为第i个周期中D1活跃插槽的位置，为第i个周期中D2活跃插槽的位置，根据由公式(3)可计算出i个周期中，D2状态的时间插槽位置；初始化为1和根据三个公式的计算，三个动态时间插槽的位置遵循周期性的模式。进一步地，所述步骤3中，根据步骤1和步骤2，双向探测方法包含三种情况：静态活跃插槽与静态活跃插槽(S-S)，静态活跃插槽与动态活跃插槽(S-D)，动态活跃插槽与动态活跃插槽(D-D)之间的相互探测，实现邻居发现。本专利技术达到的有益效果为：该邻居发现方法是对于一般异步探测方法的改进，将少数活跃插槽分为静态活跃插槽和动态活跃插槽，并给予动态活跃插槽一定变化策略，在降低设备邻居发现能耗的同时，提高了节点间邻居发现的效率，一定程度上可以提高设备的使用时长和寿命。附图说明图1为本专利技术所述异步双向探测邻居发现方法的流程图。图2为本专利技术所述的时间插槽状态变化策略示意图。图3为本专利技术静态活跃插槽与静态活跃插槽的邻居发现示意图。图4为本专利技术静态活跃插槽与动态活跃插槽的邻居发现的初始状态示意图。图5为本专利技术静态活跃插槽与动态活跃插槽的邻居发现的下一周期示意图。图6为本专利技术动态活跃插槽与动态活跃插槽的邻居发现的初始状态示意图。图7为本专利技术动态活跃插槽与动态活跃插槽的邻居发现的第一周期示意图。图8为本专利技术动态活跃插槽与动态活跃插槽的邻居发现的第二周期示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。一种基于异步双向探测的邻居发现方法，所述邻居发现方法中，一段时间被分割成大小相等的时间间隔，每个时间间隔称为时间插槽，每t个连续的时间插槽构成一个周期；两个节点在一个周期中，通过对时间插槽的状态调度，实现节点间的双向探测，进而在多个周期内，保证节点间的相互发现；所述节点即邻居。所述邻居发现方法包含如下3个步骤：步骤1，对时间插槽状态进行初始化，用于确定初始时刻的时间插槽状态。步骤2，时间插槽状态调度，提出一种计算动态活跃插槽位置的方法以及不同状态时间插槽的变法策略。步骤3，基于时间插槽状态调度策略，实现节点间的邻居发现。步骤1中，时间插槽状态被分为睡眠状态，静态活跃状态和动态活跃状态；根据周期中包含的时间插槽数t和具体时间插槽时刻t0来确定每个时间插槽的具体状态。所述确定每个时间插槽的具体状态的实施步骤如下：步骤1-1，判断t0值，若t0<0，则返回错误，重新输入；若t0>0，则转步骤1-2；步骤1-2，判断t0值，若t0modt＝0，则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-3；步骤1-3，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-4；步骤1-4，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-5；步骤1-5，判断t0值，若mod2＝0且t0modt＝|t|-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异步双向探测的邻居发现方法，其特征在于：/n所述邻居发现方法中，一段时间被分割成大小相等的时间间隔，每个时间间隔称为时间插槽，每t个连续的时间插槽构成一个周期；两个节点在一个周期中，通过对时间插槽的状态调度，实现节点间的双向探测，进而在多个周期内，保证节点间的相互发现；所述节点即邻居；/n所述邻居发现方法包含如下3个步骤：/n步骤1，对时间插槽状态进行初始化，用于确定初始时刻的时间插槽状态；/n步骤2，时间插槽状态调度，提出一种计算动态活跃插槽位置的方法以及不同状态时间插槽的变法策略；/n步骤3，基于时间插槽状态调度策略，实现节点间的邻居发现。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于异步双向探测的邻居发现方法，其特征在于：
所述邻居发现方法中，一段时间被分割成大小相等的时间间隔，每个时间间隔称为时间插槽，每t个连续的时间插槽构成一个周期；两个节点在一个周期中，通过对时间插槽的状态调度，实现节点间的双向探测，进而在多个周期内，保证节点间的相互发现；所述节点即邻居；
所述邻居发现方法包含如下3个步骤：
步骤1，对时间插槽状态进行初始化，用于确定初始时刻的时间插槽状态；
步骤2，时间插槽状态调度，提出一种计算动态活跃插槽位置的方法以及不同状态时间插槽的变法策略；
步骤3，基于时间插槽状态调度策略，实现节点间的邻居发现。


2.根据权利要求1所述的一种基于异步双向探测的邻居发现方法，其特征在于：步骤1中，时间插槽状态被分为睡眠状态，静态活跃状态和动态活跃状态；根据周期中包含的时间插槽数t和具体时间插槽时刻t0来确定每个时间插槽的具体状态。


3.根据权利要求2所述的一种基于异步双向探测的邻居发现方法，其特征在于：所述确定每个时间插槽的具体状态的实施步骤如下：
步骤1-1，判断t0值，若t0<0，则返回错误，重新输入；若t0>0，则转步骤1-2；
步骤1-2，判断t0值，若t0modt＝0，则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-3；
步骤1-3，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-4；
步骤1-4，判断t0值，若则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-5；
步骤1-5，判断t0值，若且t0modt＝|t|-1则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则转步骤1-6；
步骤1-6，判断t0值，若



且则设置该时刻的时间插槽状态为活跃；若非0，则设置该时刻的时间插槽状态为睡眠状态。

【专利技术属性】
技术研发人员：高金成，骆冰清，吉程，郭亚旻，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32