一種移動自組網簇頭確定方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術實施例提供了一種移動自組網簇頭確定方法及裝置，可以接收鄰居節點發送的攜帶有鄰居節點的位置信息的第一消息；根據第一函數及接收到的每一第一消息攜帶的位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的加權綜合值；接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；當自身的加權綜合值與預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。由于本發明專利技術提供的方案是在預設的距離范圍內廣播自身的加權綜合值，且在計算自身的加權綜合值時考慮了鄰居節點的位置信息。因此，應用本發明專利技術的方案，在限制了簇的規模的前提下，提高了移動自組網的通信質量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及移動自組網分簇
，特別是涉及一種移動自組網簇頭確定方法及裝置。
技術介紹
移動自組網是一種無中心無線網絡，具有自組織和快速部署的優點，因此被廣泛應用于軍事、車載網、災區營救和智慧城市等多領域。例如，利用無線通信技術實現道路上車輛間、車輛與路邊基礎設施間互相通信形成的車輛自組織網絡(VANET,vehicularadhocnetwork)，就是一種典型的移動自組網。然而由于車輛的移動性，致使車輛自組織網(以下簡稱車聯網)具有拓撲動態性、傳輸質量不穩定等問題，給車輛間信息的可靠性傳輸帶來了很大的挑戰。如何將龐大車聯網進行有效的分簇管理，形成一種穩定可靠的拓撲，支撐車與車、車與基礎設施的信息互聯互通，以提高車聯網的通信質量成為重要的研究課題。目前還沒有專門針對車聯網這種移動性特別強的移動自組網的簇頭確定方法。現有技術中值得借鑒的一種移動自組網簇頭確定方法是，專利公布號為CN103945487A的專利技術專利申請公開的一種分簇方法，該專利申請的名稱為“一種電力通信網中面向可靠性的節點分簇方法”，具體的簇頭確定過程為：節點檢測本地剩余能量RmnP、連接度d、CPU計算能力cc、速度v,并計算本地綜合加權值W；節點與其鄰節點互相通信比較自身綜合加權值W值的大小，將綜合加權值W值最大的節點自選為簇頭節點。CN103945487A中公開的這種簇頭確定方法，雖然能夠延長簇頭節點的有效時間，提高通信質量。但是，該方法沒有限定簇的規模，當簇的規模過大時可能會造成簇結構維護困難，通信能力降低。因此，有必要提出一種更為可靠的移動自組網簇頭確定方法，以提高移動自組網的通信質量。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的在于提供一種移動自組網簇頭確定方法及裝置，可以控制簇的規模，提高移動自組網的通信質量。為實現上述目的，本專利技術實施例公開了一種移動自組網簇頭確定方法，應用于節點，所述方法包括：接收鄰居節點發送的第一消息，所述第一消息攜帶有發送該消息的鄰居節點的位置信息；根據第一函數及接收到的每一所述第一消息攜帶的所述位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值；其中，所述第一函數為：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi為節點i的加權綜合權值；Δvi為節點i的度差，Δvi＝|di-δ|，di為位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，δ為預設的該節點i作為簇頭節點時接入的成員節點的數量；Di為節點i與所有鄰居節點j的距離之和；Mi為節點i相對于所有鄰居節點的移動參數，n為鄰居節點的數量，xi(t)和yi(t)為節點i的在時刻t的位置坐標值，Δt為預設的時間間隔；Ei為節點i作為簇頭時比其成員節點多消耗的能量，q表示節點i被啟動后擔任簇頭的次數，dik是節點i第k次作為簇頭時位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，e為節點i作為簇頭時比每一成員節點平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4為權重；接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向所述預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。優選的，在向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值時，所述方法還包括：廣播自身的所述加權綜合值允許被每個鄰居節點轉發的次數。優選的，在所述接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值后，所述方法還包括：針對每個鄰居節點，判斷當前自身被允許轉發該鄰居節點的加權綜合值的第一次數是否大于零；如果是，將所述第一次數減一后，在一跳范圍內轉發該鄰居節點的加權綜合值和減一后的所述第一次數。優選的，所述方法還包括：接收在所述預設的距離范圍內的第一鄰居節點發送的入簇申請消息，將所述第一鄰居節點加入簇成員列表，并向所述第一鄰居節點發送入簇成功的消息。優選的，在所述接收在所述預設的距離范圍內的第一鄰居節點發送的入簇申請消息后，在所述將所述第一鄰居節點加入簇成員列表前，所述方法還包括：判斷所述簇成員列表中的成員數量是否未超過預設值；如果是，執行所述將所述第一鄰居節點加入簇成員列表的步驟；否則，拒絕所述第一鄰居節點的入簇申請。優選的，當所述簇成員列表中的成員數量超過預設值，并拒絕所述第一鄰居節點的入簇申請后，所述方法還包括：比較簇成員列表中的成員節點的加權綜合值的大小，將加權綜合值最小的成員節點確定為簇頭助手節點。優選的，所述方法還包括：當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比不是最小值時，接收成為簇頭的節點發送的簇頭消息，向所述簇頭發送入簇申請消息，并接收所述簇頭回復的入簇成功的消息。優選的，在所述接收所述簇頭回復的入簇成功的消息后，所述方法還包括：廣播自身已入簇成功，不再參與其他分簇的消息。本專利技術實施例還公開了一種移動自組網簇頭確定裝置，應用于節點，所述裝置包括：第一接收模塊、加權綜合值計算模塊、第二接收模塊和第一確定模塊，所述第一接收模塊，用于接收鄰居節點發送的第一消息，所述第一消息攜帶有發送該消息的鄰居節點的位置信息；所述加權綜合值計算模塊，用于根據第一函數及接收到的每一所述第一消息攜帶的所述位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值；其中，所述第一函數為：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi為節點i的加權綜合權值；Δvi為節點i的度差，Δvi＝|di-δ|，di為位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，δ為預設的該節點i作為簇頭節點時接入的成員節點的數量；Di為節點i與所有鄰居節點j的距離之和；Mi為節點i相對于所有鄰居節點的移動參數，n為鄰居節點的數量，xi(t)和yi(t)為節點i的在時刻t的位置坐標值，Δt為預設的時間間隔；Ei為節點i作為簇頭時比其成員節點多消耗的能量，q表示節點i被啟動后擔任簇頭的次數，dik是節點i第k次作為簇頭時位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，e為節點i作為簇頭時比每一成員節點平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4為權重；所述第二接收模塊，用于接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；所述第一確定模塊，用于當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向所述預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。優選的，所述裝置還包括：第一廣播模塊，所述第一廣播模塊，用于在所述向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值時，廣播自身的所述加權綜合值允許被每個鄰居節點轉發的次數。本專利技術實施例提供的一種移動自組網簇頭確定方法及裝置，可以接收鄰居節點發送的第一消息，所述第一消息攜帶有發送該消息的鄰居節點的位置信息；根據第一函數及接收到的每一所述第一消息攜帶的所述位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值；接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向所述預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。由于本專利技術提供的方案是在預設的距離范圍內廣播自身的加權綜合值，且在計算自身的加權綜合值時考本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種移動自組網簇頭確定方法，其特征在于，應用于節點，所述方法包括：接收鄰居節點發送的第一消息，所述第一消息攜帶有發送該消息的鄰居節點的位置信息；根據第一函數及接收到的每一所述第一消息攜帶的所述位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值；其中，所述第一函數為：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi為節點i的加權綜合權值；Δvi為節點i的度差，Δvi＝|di?δ|，di為位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，δ為預設的該節點i作為簇頭節點時接入的成員節點的數量；Di為節點i與所有鄰居節點j的距離之和；Mi為節點i相對于所有鄰居節點的移動參數，n為鄰居節點的數量，xi(t)和yi(t)為節點i的在時刻t的位置坐標值，Δt為預設的時間間隔；Ei為節點i作為簇頭時比其成員節點多消耗的能量，q表示節點i被啟動后擔任簇頭的次數，dik是節點i第k次作為簇頭時位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，e為節點i作為簇頭時比每一成員節點平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4為權重；接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向所述預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。...

【技術特征摘要】
1.一種移動自組網簇頭確定方法，其特征在于，應用于節點，所述方法包括：接收鄰居節點發送的第一消息，所述第一消息攜帶有發送該消息的鄰居節點的位置信息；根據第一函數及接收到的每一所述第一消息攜帶的所述位置信息，計算自身的加權綜合值，并向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值；其中，所述第一函數為：Wi＝w1Δvi+w2Di+w3Mi+w4Ei，其中，Wi為節點i的加權綜合權值；Δvi為節點i的度差，Δvi＝|di-δ|，di為位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，δ為預設的該節點i作為簇頭節點時接入的成員節點的數量；Di為節點i與所有鄰居節點j的距離之和；Mi為節點i相對于所有鄰居節點的移動參數，n為鄰居節點的數量，xi(t)和yi(t)為節點i的在時刻t的位置坐標值，Δt為預設的時間間隔；Ei為節點i作為簇頭時比其成員節點多消耗的能量，q表示節點i被啟動后擔任簇頭的次數，dik是節點i第k次作為簇頭時位于節點i所述預設的距離范圍內的鄰居節點的數量，e為節點i作為簇頭時比每一成員節點平均多消耗的能量；w1、w2、w3和w4為權重；接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值；當自身的加權綜合值與所述預設的距離范圍內的所有鄰居節點的加權綜合值相比為最小值時，將自身確定為簇頭，向所述預設的距離范圍內的節點廣播簇頭消息。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在向預設的距離范圍內的節點廣播自身的所述加權綜合值時，所述方法還包括：廣播自身的所述加權綜合值允許被每個鄰居節點轉發的次數。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收鄰居節點發送的該鄰居節點的加權綜合值后，所述方法還包括：針對每個鄰居節點，判斷當前自身被允許轉發該鄰居節點的加權綜合值的第一次數是否大于零；如果是，將所述第一次數減一后，在一跳范圍內轉發該鄰居節點的加權綜合值和減一后的所述第一次數。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：接收在所述預設的距離范圍內的第一鄰居節點發送的入簇申請消息，將所述第一鄰居節點加入簇成員列表，并向所述第一鄰居節點發送入簇成功的消息。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述接收在所述預設的距離范圍內的第一鄰居節點發送的入簇申請消息后，在所述將所述第一鄰居節點加入簇成員列表前，所述方法還包括：判斷所述簇成員列表中的成員數量是否未超過預設值；如果是，執行所述將所述第一鄰居節點加入簇成員列表的步驟；否則，拒絕所述第一鄰居節點的入簇申請。6.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭少勇，邵蘇杰，李文璟，芮蘭蘭，任建軍，
申請(專利權)人：北京郵電大學，
類型：發明
國別省市：北京;11