无线组网方法及无线自组网络系统技术方案

本申请涉及无线通信技术领域，公开了一种无线组网方法及无线自组网络系统，该无线组网方法应用于无线自组网络系统，该无线组网方法包括：对无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点；增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点；虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求。通过增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点，以及虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求，本申请能够提高网络的稳定性，而且能够支持更大的组网规模。而且能够支持更大的组网规模。而且能够支持更大的组网规模。

【技术实现步骤摘要】
无线组网方法及无线自组网络系统


[0001]本申请实施方式涉及无线通信
，特别是涉及一种无线组网方法及无线自组网络系统。

技术介绍

[0002]无线自组网络(Wireless Ad
‑
Hoc Network)是一个由几个到几十个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络，其具有网络无中心、自组织、动态拓扑等特点，适用于无法或不便预先铺设网络设施、需要快速组网的环境，在军事和民用领域都有着巨大的应用前景和广阔的市场。
[0003]为了提高无线自组网络的可扩展性，通常采用分级式网络管理方式管理无线自组网络，即在网络规模较大，网络中节点较多时，将网络划分为簇，由簇首节点负责簇内网络的管理以及簇间网络的维护。然而，簇首节点由于承担过重的任务会成为网络中的瓶颈节点，从而影响整个网络的稳定性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种无线组网方法及无线自组网络系统，以提高网络的稳定性。
[0005]本申请实施例提供以下技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种无线组网方法，该无线组网方法应用于无线自组网络系统，该无线组网方法包括：对无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点；增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点；虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求。
[0006]在一些实施例中，对无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点，包括：通过最高节点度启发式算法对无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点，其中，簇包括初始簇首节点和普通节点，初始簇首节点和簇内的普通节点在一跳的连通范围之内。
[0007]在一些实施例中，增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，包括：根据簇的规模，确定需要增加的簇首节点的数量；判断簇内的每一普通节点是否满足第一条件，其中，第一条件包括普通节点与簇内的其它节点在一跳的连通范围之内；若普通节点满足第一条件，则将普通节点转换为簇首节点，加入簇首组中；通过一致性哈希算法，重新分配簇首组中每一簇首组节点需要响应的普通节点。
[0008]在一些实施例中，虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求，包括：虚拟簇首节点中的每一簇首组节点通过一致性哈希算法确定是否响应新增节点加入簇的请求；若存在一个簇首组节点响应新增节点加入簇的请求，则新增节点成功加入簇；若簇首组节点均未响应新增节点加入簇的请求，则新增节点加入簇失败。
[0009]在一些实施例中，方法还包括：若新增节点成功加入簇，且虚拟簇首节点中至少一个簇首组节点无法与新增节点通讯，则虚拟簇首节点进行更新，以重新选择簇首组节点。
[0010]在一些实施例中，簇首组节点之间通过心跳消息保持同步；簇首组节点基于距离矢量算法的路由协议进行周期性广播；方法还包括：簇首组节点周期性广播一跳范围内的普通节点的信息；在簇内的普通节点下线时，与普通节点对应的簇首组节点更新广播内容，并在簇首组内进行广播。
[0011]在一些实施例中，方法还包括：对簇内的每一节点进行识别，判断每一节点是否满足第二条件；若节点满足第二条件，则确定节点为边缘节点，其中，边缘节点包括簇内的普通节点或簇首组节点；簇首组节点在广播路由信息时，指定边缘节点进行转发，以将本簇的路由信息转发给其它簇内的节点；其中，第二条件包括：节点处于两个簇的交接区域，且同时接收两个簇的部分广播信息。
[0012]在一些实施例中，路由信息包括本簇内的节点的网络拓扑和感知到的其他簇内的节点的网络拓扑；第二条件还包括：在节点进行广播的一跳范围内，至少存在一个普通节点不属于本簇；方法还包括：每一簇首组节点分别计算对应的节点的网络拓扑和整体路由表的关联部分，并依次将计算结果进行广播；在簇首组节点需要更新维护的内容时，簇首组节点在簇首组内进行广播或者通知下一个发送广播的簇首组节点进行广播。
[0013]在一些实施例中，方法还包括：对每一簇首组节点的剩余能量进行排序，将剩余能量最少的簇首组节点确定为待删除节点；通过一致性哈希算法计算减少待删除节点后每一簇首组节点需要重新响应的普通节点，确定待删除节点对应的簇首组节点；待删除节点对应的簇首组节点通知待删除节点，以将待删除节点转换为普通节点。
[0014]第二方面，本申请实施例提供一种无线自组网络系统，应用第一方面的无线组网方法，无线自组网络系统中的节点被划分为多个簇，一个簇对应一个初始簇首节点；无线自组网络系统包括：初始簇首节点，用于根据簇的规模，增加簇首节点的数量，并与簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点；虚拟簇首节点，用于根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求。
[0015]第三方面，本申请实施例提供一种非易失性计算机可读存储介质，非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使无线自组网络系统执行如第一方面的无线组网方法。
[0016]本申请实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施方式提供一种无线组网方法，该无线组网方法应用于无线自组网络系统，该无线组网方法包括：对无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点；增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点；虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求。通过增加簇首节点的数量，并将簇首节点与初始簇首节点组成簇首组，其中，簇首组形成一个虚拟簇首节点，以及虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应新增节点加入簇的请求，本申请能够提高网络的稳定性，而且能够支持更大的组网规模。
附图说明
[0017]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0018]图1是本申请实施例提供的一种无线自组网络系统的示意图；图2是本申请实施例提供的另一种无线自组网络系统的示意图；图3是本申请实施例提供的一种无线组网方法的流程示意图；图4是图3中的步骤S301的细化流程示意图；图5是图3中的步骤S302的细化流程示意图；图6是图3中的步骤S303的细化流程示意图；图7是本申请实施例提供的一种虚拟簇首节点进行更新的流程示意图；图8是本申请实施例提供的一种簇首组节点进行广播的流程示意图；图9是本申请实施例提供的另一种簇首组节点进行广播的流程示意图；图10是本申请实施例提供的又一种簇首组节点进行广播的流程示意图；图11是本申请实施例提供的一种簇首组节点转换为普通节点的流程示意图；图12是本申请实施例提供的一种簇首组节点的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线组网方法，其特征在于，所述方法应用于无线自组网络系统，所述方法包括：对所述无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点；增加簇首节点的数量，并将所述簇首节点与所述初始簇首节点组成簇首组，其中，所述簇首组形成一个虚拟簇首节点；所述虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应所述新增节点加入簇的请求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点，包括：通过最高节点度启发式算法对所述无线自组网络系统中的节点进行分簇，并选择初始簇首节点，其中，所述簇包括所述初始簇首节点和普通节点，所述初始簇首节点和簇内的普通节点在一跳的连通范围之内。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述增加簇首节点的数量，并将所述簇首节点与所述初始簇首节点组成簇首组，包括：根据簇的规模，确定需要增加的簇首节点的数量；判断所述簇内的每一普通节点是否满足第一条件，其中，所述第一条件包括所述普通节点与所述簇内的其它节点在一跳的连通范围之内；若所述普通节点满足第一条件，则将所述普通节点转换为簇首节点，加入所述簇首组中；通过一致性哈希算法，重新分配所述簇首组中每一簇首组节点需要响应的普通节点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟簇首节点根据新增节点发送的消息，确定是否响应所述新增节点加入簇的请求，包括：所述虚拟簇首节点中的每一簇首组节点通过一致性哈希算法确定是否响应所述新增节点加入簇的请求；若存在一个所述簇首组节点响应所述新增节点加入簇的请求，则所述新增节点成功加入所述簇；若所述簇首组节点均未响应所述新增节点加入簇的请求，则所述新增节点加入所述簇失败。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述新增节点成功加入所述簇，且所述虚拟簇首节点中至少一个所述簇首组节点无法与所述新增节点通讯，则所述虚拟簇首节点进行更新，以重新选择所述簇首组节点。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述簇首组节点之间通过心跳消息保持同步；所述簇首组节点基于距离矢量算法的路由协议进行周期性广播；所述方法还包括：所述簇首组节点周期性广播一跳范围内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泽榕，
申请(专利权)人：深圳鹏龙通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：