无线自组织网络动态分簇系统及其方法技术方案

一种无线自组织网络动态分簇系统及其方法，包括运行在自组网节点上的初始化模块、获取模块、分簇模块以及更新模块；所述初始化模块用于所述初始化；所述获取模块用于所述获取自组网节点的行动规划信息；所述分簇模块用于所述无线自组织网络重新分簇；所述更新模块用于动态调整更新。结合其它结构或方法有效避免了现有技术中无线自组织网络下自组网节点之间仅可通过信息交互来进行能量检测而得到其通联关系、无法满足自组网节点逐渐增高的行动协同性要求、使得分簇的优化水平不高且分簇的稳定性不足的缺陷。

Dynamic clustering system and method of wireless ad hoc network

【技术实现步骤摘要】
无线自组织网络动态分簇系统及其方法
本专利技术涉及多址接入
，也涉及分帧
，具体涉及一种无线自组织网络动态分簇系统及其方法，尤其涉及一种基于群体行动规划和数字地图的无线自组织网络动态分簇系统及其方法，特别涉及一种利用行动规划和地图信息的提升无线自组网分簇稳定性的系统及其方法。
技术介绍
如下无线自组织网络已经被实际使用：其中无线通信装置被布置在多个位置中的每个位置并且从不包括基站的各个位置收集信息。也就是说，无线自组织网络是无线网络的重要形态，在智能无线通信时代，具有重要的意义。此外，无线自组织网络，对于在缺乏基础设施的区域形成通联网络具有重要意义，尤其适合于抢险救灾、偏远地区应急行动等。为了实现无线自组网的多跳联通能力，在较大规模的自组网中，都要进行分簇。网络中的各个节点，通过选择各自的簇头，加入网络，实现多跳信息转发。对于移动环境下，自组网节点的拓扑结构时常变化，则网络的分簇结构也需要随之调整，以适应环境和通信传输的需求。当前，自组网分簇的方法中，只能基于无线传输需求、网络吞吐量、时延等指标要求，由此普遍使得自组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线自组织网络动态分簇系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：初始化；/n所述步骤1的初始化，包括：各个无线自组织网络的自组网节点采用随机倒计时器生成的方法，随机成为簇头节点，而除了簇头节点之外的非簇头节点随机加入临近的簇头节点，以此完成初始组网分簇；/n步骤2：获取自组网节点的行动规划信息；/n所述获取自组网节点的行动规划信息，包括：通过自组网节点相互交互信息，各个自组网节点获取无线自组织网络中其他自组网节点在移动过程中的路径规划信息，该路径规划信息是结合数字地图，按时间分片标记各个自组网节点在每个时刻的坐标信息；/n步骤3：无线自组织网络重新分簇；/n所述无线自组织网络重...

【技术特征摘要】
1.一种无线自组织网络动态分簇系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：初始化；
所述步骤1的初始化，包括：各个无线自组织网络的自组网节点采用随机倒计时器生成的方法，随机成为簇头节点，而除了簇头节点之外的非簇头节点随机加入临近的簇头节点，以此完成初始组网分簇；
步骤2：获取自组网节点的行动规划信息；
所述获取自组网节点的行动规划信息，包括：通过自组网节点相互交互信息，各个自组网节点获取无线自组织网络中其他自组网节点在移动过程中的路径规划信息，该路径规划信息是结合数字地图，按时间分片标记各个自组网节点在每个时刻的坐标信息；
步骤3：无线自组织网络重新分簇；
所述无线自组织网络重新分簇，包括各个自组网节点根据获取的行动规划信息，进行簇头节点评价值计算，并根据计算结果重新生成簇头节点，其他自组网节点选择新的簇头节点加入无线自组织网络，形成新的无线自组织分簇结构。


2.根据权利要求1所述的无线自组织网络动态分簇系统的方法，其特征在于，所述初始化的具体步骤包括：
步骤1-1：初始设定；
所述初始设定，包括：用M表示无线自组织网络的自组网节点集合，该集合包含|M|个自组网节点；用S表示簇头节点集合，该集合包含|S|个簇头节点；用Oi表示第i个簇头节点ni管理的自组网节点集合，其中，i为正整数，用|Oi|表示第i个簇头节点ni管理的自组网节点数目；用J表示把行动规划路径按时间片划分为的分段数量；用j表示给各分段配置的索引标记的整型变量；用Rm表示编号为m的节点的行动规划路径，其中，m为正整数；
步骤1-2：随机产生簇头节点；
所述随机产生簇头节点，包括：各个自组网节点生成一个随机设定了倒计时时长的倒计时器，然后同时启动各个自组网节点的倒计时器进行倒计时，当某个自组网节点的倒计时器倒计时到0时，该自组网节点的倒计时器就对其所属的自组网节点通信范围内的自组网节点，即邻居节点发出声明信息，该声明信息用于向邻居节点声明请求成为簇头节点，而其他未倒计时到0的邻居节点的倒计时器就停止倒计时，认可该发出声明信息的自组网节点成为簇头节点；
步骤1-3：自组网节点选择簇头节点入网；
所述自组网节点选择簇头节点入网，包括：所述各个自组网节点随机选择一个以上的临近的簇头节点，加入无线自组织网络，该无线自组织网络的初始网络状态为公式(1)所示：



其中，S0表示第0个时间段的无线自组织网络络初始状态，表示编号为m的自组网节点选择的第i个簇头节点，其中，i为正整数。


3.根据权利要求1所述的无线自组织网络动态分簇系统的方法，其特征在于，所述获取自组网节点的行动规划信息的具体步骤包括：
步骤2-1：时间分片；
所述时间分片，包括:每个自组网节点根据设定的时间分片间隔Δt，来每过一个时间分片间隔就把自身在该时间分片间隔中移动下所形成的路径轨迹，该路径轨迹即分段，划分为若干离散位置点，并在数字地图上获取该若干离散位置点的坐标信息来作为路径规划信息；
步骤2-2：信息交互；
所述信息交互，包括：各个自组网节点在无线自组织网络里的周期性信息交互中，携带自身路径规划信息，通过多跳转发模式传播到整个无线自组织网络中的其他自组网节点中。

【专利技术属性】
技术研发人员：马文峰，田辉，王聪，何雷，郑南，魏以民，徐键卉，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32