專利名稱：：一種引入矢量定位的移動對等網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及移動環(huán)境中的對等網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及一種基于位置矢量定位的高效的資源發(fā)現(xiàn)方法。本技術(shù)屬于移動通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式計算的交叉技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：對等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer,P2P)是建構(gòu)在實際物理層和應(yīng)用層之間的一種覆蓋網(wǎng)絡(luò)(Overlay)，P2P尤其是結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛，其在Internet上的巨大成功使研究者關(guān)注于范圍更大、分布式更強、參與性更廣的移動對等網(wǎng)絡(luò)(MobilePeer-to-Peer，MP2P)。但是，移動環(huán)境自身具有的特性，如節(jié)點移動性帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?、?jié)點自身資源和能力的限制、移動網(wǎng)絡(luò)的先天缺陷(帶寬受限、網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定)等會導(dǎo)致移動環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)效率不高，從而影響了MP2P的性能。目前，全分布式結(jié)構(gòu)化的資源發(fā)現(xiàn)算法是通過哈希映射將關(guān)鍵字(比如對象名)和節(jié)點(比如IP地址)分別分配一個標(biāo)識符；關(guān)鍵字和節(jié)點就有了相同的名字空間，使得關(guān)鍵字大致均勻地分配到節(jié)點上，從而獲得一個負(fù)載均衡的環(huán)形結(jié)構(gòu)。但是，環(huán)中的每個節(jié)點只包含相鄰節(jié)點的信息，資源發(fā)現(xiàn)速度比較慢，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，這樣的速度是不能接受的。此外，每個節(jié)點經(jīng)過哈希映射后，節(jié)點的位置信息被破壞了；來自同一個子網(wǎng)的節(jié)點很可能物理節(jié)點號相距甚遠(yuǎn)，即邏輯上雖然很接近而物理上卻相距很遠(yuǎn)的現(xiàn)象，這樣進(jìn)一步降低了資源發(fā)現(xiàn)速度。因此，如何在大規(guī)模移動對等網(wǎng)絡(luò)(比如蜂窩網(wǎng))中實現(xiàn)高效的資源發(fā)現(xiàn)，是一個亟待解決的問題。本發(fā)明通過對MP2P網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域劃分和位置矢量定位來優(yōu)化資源發(fā)現(xiàn)算法，即對整個網(wǎng)絡(luò)按照歸屬大區(qū)、距離和方向構(gòu)造三維位置矢量信息來實現(xiàn)定位。以移動蜂窩網(wǎng)為例，首先，對整個網(wǎng)絡(luò)按照物理位置劃分為若干個大區(qū)，并賦予不同的邏輯編號；然后，以各大區(qū)最內(nèi)層蜂窩中心為原點建立極坐標(biāo)，按照基站和坐標(biāo)原點的距離和方向逐層來定位不同的蜂窩，并賦予其距離和方向信息；這樣，大區(qū)的邏輯號、基站的距離和方向便構(gòu)成了三維位置矢量信息。同一蜂窩內(nèi)的節(jié)點標(biāo)識符被賦予相同的位置矢量信息，從而實現(xiàn)了蜂窩快速定位和資源的雙向查找等功能。結(jié)合移動環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點的特征，引入動態(tài)蜂窩管理(DynamicCellarManagement,DCM)機(jī)制，使MP2P網(wǎng)絡(luò)的邏輯區(qū)域更接近于實際的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，降低了網(wǎng)絡(luò)路由的開銷、提高了MP2P網(wǎng)絡(luò)的資源發(fā)現(xiàn)效率。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明提出了一種引入矢量定位的移動對等網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)方法，來解決大規(guī)模MP2P網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)效率不高這個瓶頸，提高了MP2P網(wǎng)絡(luò)的性能。以移動蜂窩網(wǎng)為例，對蜂窩按照物理位置進(jìn)行逐級逐層劃分；并按照歸屬大區(qū)、距離和方向賦予蜂窩不同的位置矢量信息，同一蜂窩內(nèi)節(jié)點位置矢量信息相同。本發(fā)明實現(xiàn)了蜂窩的快速定位和資源的雙向査找等功能，克服了傳統(tǒng)資源發(fā)現(xiàn)方法速度慢、只能單向查找資源的不足。技術(shù)方案本發(fā)明是一種修正性的方法，對基于哈希映射的分布式資源發(fā)現(xiàn)方法進(jìn)行了一些改進(jìn)。主要通過構(gòu)建包含了位置矢量信息的路由表，實現(xiàn)對大規(guī)模MP2P網(wǎng)絡(luò)的快速定位和資源發(fā)現(xiàn)。針對MP2P網(wǎng)絡(luò)的移動特性，引入DCM機(jī)制，降低了節(jié)點頻繁加入、離開等造成的網(wǎng)絡(luò)開銷；此外，資源的雙向査找也彌補了傳統(tǒng)方法只能在單方向進(jìn)行查找的不足。本發(fā)明特別適合于大規(guī)模的移動對等網(wǎng)絡(luò)，提高了路由效率和網(wǎng)絡(luò)性能。對整個網(wǎng)絡(luò)先按照物理位置劃分為不同的大區(qū)(比如北京市分為海淀區(qū)、朝陽區(qū)等)，并分別賦予歸屬大區(qū)不同的邏輯號。在各個大區(qū)內(nèi)，引入蜂窩分區(qū)和極坐標(biāo)定位理論，把大區(qū)位置中心(根據(jù)具體的物理網(wǎng)絡(luò)選擇最內(nèi)層蜂窩的中心)設(shè)為極坐標(biāo)的原點；從原點向外逐層定義為不同的蜂窩層，根據(jù)各個蜂窩中心(比如基站)和原點的距離(表示層數(shù)信息)和方向，分別賦予各個蜂窩不同的距離編號和方向編號。于是，每一個基站就擁有了一個包含歸屬大區(qū)、距離和方向的三維位置矢量信息；相同蜂窩內(nèi)節(jié)點的位置矢量信息相同，亦即基站的位置矢量信息。在每個大區(qū)內(nèi)構(gòu)建一個移動信息服務(wù)器(核心節(jié)點)，負(fù)責(zé)大區(qū)之間、大區(qū)和基站之間必要的信息交互；蜂窩內(nèi)的基站(超級節(jié)點)位于蜂窩的中心，具有運行穩(wěn)定、計算能力強、存儲空間大等特點，負(fù)責(zé)基站之間、基站和智能手機(jī)(普通節(jié)點)之間必要的信息交互。對等大區(qū)的創(chuàng)建步驟1)對整個網(wǎng)絡(luò)按照物理位置分為若干個大的區(qū)域，原則上位置相近的蜂窩就劃分為同一個大區(qū)，盡量使每個區(qū)大致輪廓呈圓形(注本發(fā)明所有的區(qū)域劃分都是指區(qū)域所在的投影平面)。步驟2)根據(jù)劃分大區(qū)的個數(shù)，釆用kl位二進(jìn)制數(shù)nl分別表示每個大區(qū)的邏輯號，從而給出了各個大區(qū)的歸屬矢量信息。步驟3)在每個大區(qū)內(nèi)設(shè)置一個移動信息服務(wù)器，記錄所在大區(qū)中各個蜂窩的信息，并負(fù)責(zé)各個大區(qū)之間、大區(qū)和基站之間必要的信息交互，如圖1所示。對等蜂窩的創(chuàng)建步驟4)借助極坐標(biāo)理論，以大區(qū)中心(大區(qū)最內(nèi)層蜂窩的中心)為原點建立極坐標(biāo)系，根據(jù)各個基站離原點的距離(由于蜂窩釆取正六邊形設(shè)計、實際基站和位置中心的偏移，同一層蜂窩基站離原點距離有稍微差別)，從里向往可定義為不同的層。步驟5)根據(jù)層數(shù)的多少，采用k2位二進(jìn)制數(shù)n2分別表示各個層的距離矢量信息；相同蜂窩里的節(jié)點距離矢量信息相同，亦即基站的距離矢量信息。步驟6)根據(jù)基站到原點的連線與極坐標(biāo)x軸所成夾角的不同，于是，同一層的蜂窩基站便具有了不同的方向矢量信息。步驟7)根據(jù)每層基站的個數(shù)，采用k3位二進(jìn)制數(shù)n3分別表示基站的方向矢量信息，分別賦予各個蜂窩不同的方向矢量信息。規(guī)定相同蜂窩里的節(jié)點方向矢量信息相同，亦即基站的方向矢量信息，如圖2所示。對等網(wǎng)絡(luò)中資源的發(fā)布步驟8)基站把表示歸屬大區(qū)、距離和方向的位置矢量信息nl、n2和n3分別賦予進(jìn)入該蜂窩的節(jié)點，和IP地址的哈希值一起，構(gòu)成節(jié)點的節(jié)點標(biāo)識符(NodeIdentifier,NodeID);節(jié)點關(guān)鍵字的哈希值構(gòu)成了關(guān)鍵字標(biāo)識符(KeyIdentifier,KeyID)。為了構(gòu)建負(fù)載均衡的環(huán)，對NodeID和KeyID采用不同的哈希函數(shù)，使KeyID和NodeID等長，如圖3所示。步驟9)根據(jù)Chord環(huán)的構(gòu)造原理，節(jié)點及其資源在覆蓋層發(fā)布方法為每個節(jié)點的NodeID可以發(fā)布到唯一對應(yīng)的節(jié)點上，并到基站進(jìn)行注冊。取KeyID的前kl位nll發(fā)布到對應(yīng)的歸屬大區(qū)；然后，取KeyID的第kl+1至kl+k2位的值n22、第kl+k2+l至kl+k2+k3位的值n33發(fā)布到大區(qū)對應(yīng)的唯一蜂窩內(nèi)；最后，由Chord規(guī)則，取KeyID的第kl+k2+k3+l至最后的若干位關(guān)鍵字發(fā)布到相應(yīng)的第一個后繼節(jié)點上，并到基站進(jìn)行注冊。修正的分布式哈希表的創(chuàng)建步驟IO)在修正的分布式哈希表里，節(jié)點標(biāo)識符NodeID有四部分構(gòu)成，按順序依次為nl、n2、n3和IP地址哈希值；其中，nl、n2和n3分別表示歸屬大區(qū)矢量信息，距離矢量信息和方向矢量信息。步驟ll)在修正的分布式哈希表里，關(guān)鍵字標(biāo)識符KeyID是節(jié)點關(guān)鍵字的哈希值，且和NodeID等長。依次取KeyID的前kl位的值nll、第kl+1至kl+k2位的值n22、第kl+k2+l至kl+k2+k3位的值n33分別表示歸屬大區(qū)(District),距離(Distance)和方向(Direction)的位置矢量信息，則包含Q個蜂窩節(jié)點的路由表如表l所示。于是，整個MP2P網(wǎng)絡(luò)就在覆蓋層構(gòu)建了一個包含三維位置矢量信息的大Chord環(huán)，如圖4所示；此環(huán)順時針方向按照位置矢量由小到大的順序排列而成，因此，物理位置相近的節(jié)點在覆蓋層排列也相近，如圖5所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>對等網(wǎng)絡(luò)中資源的査找步驟12)大區(qū)査找當(dāng)節(jié)點收到要查找資源請求時，先在大區(qū)邏輯環(huán)里查找，即取KeyID的前kl位的值nll，得到資源所在歸屬大區(qū)矢量信息；比較nil和節(jié)點歸屬大區(qū)的矢量信息nl，如果nll=nl，就在該大區(qū)査找。否則，繼續(xù)在大區(qū)邏輯環(huán)上比較nll和nl，如果nll相對于nl在順時針方向上比較接近，就順時針查找移動信息服務(wù)器；如果nll相對于nl在逆時針方向上比較接近，就按照逆時針查找移動信息服務(wù)器；直至找到資源所在的歸屬大區(qū)，然后轉(zhuǎn)入下一步。步驟13)蜂窩査找再取第KeyID的第kl+1至kl+k2位的距離矢量值n22、第kl+k2+l至kl+k2+k3位的方向矢量值n33。先比較n22和距離矢量信息n2，如果n22=n2，就在該層?xùn)苏遥蝗绻鹡22〉n2，說明要由內(nèi)層向外層查找，采取先按方向后距離的査找策略；如果n22〈n2，說明要由外層向內(nèi)層查找，采取先按距離后方向的査找策略。此步驟中，方向査找引入了雙向查找及動態(tài)査找等策略，直至找到資源所在的蜂窩，從而實現(xiàn)了蜂窩的最優(yōu)路徑查找，然后轉(zhuǎn)入下一步。步驟14)節(jié)點查找同一蜂窩內(nèi)的節(jié)點具有相同的位置矢量信息，那么節(jié)點在整個環(huán)上的邏輯排列也相鄰，從而可用傳統(tǒng)Chord算法實現(xiàn)資源査找，整個査找過程如圖6所示。對等網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點和資源的DCM管理步驟15)各大區(qū)內(nèi)的基站定期地向蜂窩節(jié)點廣播它的位置矢量信息，節(jié)點定期地探測所屬基站及相鄰基站廣播的位置矢量信息，節(jié)點根據(jù)信息的強弱來判定其所屬的蜂窩是否發(fā)生變化。當(dāng)某一基站的信息強度低于該區(qū)域設(shè)定的強度閾值，且二次探測仍小于閾值時，則判定節(jié)點離開所屬蜂窩；并根據(jù)探測到最強的廣播信息來判定節(jié)點移動到的蜂窩；如果在所屬大區(qū)探測不到，則請求各大區(qū)的移動信息服務(wù)器協(xié)助進(jìn)行探測。步驟16)節(jié)點由于移動離開或申請退出所在蜂窩時，就把自己的NodeID和KeyID轉(zhuǎn)移給基站。一定的時隙內(nèi)，如果該蜂窩有其它節(jié)點移動加入或有新節(jié)點申請加入；那么利用就近原則，基站就選取和離開節(jié)點物理位置相近的加入節(jié)點，并把離開節(jié)點的NodeID和KeyID分配給它。否則，其資源信息將歸還給基站。步驟17)節(jié)點由于移動進(jìn)入或新節(jié)點申請加入某一蜂窩時，如果基站已經(jīng)存在離開節(jié)點的資源信息，那么新加入節(jié)點將通過基站取代離開節(jié)點的NodeID和KeyID。否則，基站將接受節(jié)點資源信息的注冊，并更新相應(yīng)的位置矢量信息和路由表；除此，網(wǎng)絡(luò)沒有任何變化，整個DCM過程如圖7所示。圖1是整個MP2P網(wǎng)絡(luò)位置矢量蜂窩劃分及連接關(guān)系。圖2是歸屬大區(qū)中蜂窩基站的距離矢量、方向矢量定位圖。圖3是節(jié)點標(biāo)識符NodeID和關(guān)鍵字標(biāo)識符KeyID的組成。圖4是基于位置矢量信息定位的整個Chord環(huán)示意圖。圖5是MP2P網(wǎng)絡(luò)物理位置和覆蓋層的映射關(guān)系。圖6是基于位置矢量定位的資源發(fā)現(xiàn)示意圖。圖7是MP2P網(wǎng)絡(luò)中DCM管理機(jī)制示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行描述圖1是整個MP2P網(wǎng)絡(luò)位置矢量蜂窩劃分及連接關(guān)系。按照物理位置相近的原則，把整個網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個近似的圓型歸屬大區(qū)。移動信息服務(wù)器記錄了表示歸屬大區(qū)矢量信息的kl位二進(jìn)制數(shù)nl，比如1<1=3時，用000表示海淀區(qū)，001表示朝陽區(qū)，以此類推；各個移動服務(wù)器之間可以實現(xiàn)信息的交互。圖2是歸屬大區(qū)中蜂窩基站的距離矢量、方向矢量定位圖。蜂窩的正六邊形設(shè)計實現(xiàn)了MP2P網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋，基站是一個位于區(qū)域中心、運行穩(wěn)定、計算能力強和存儲空間大的超級節(jié)點。矢量定位的具體方法為步驟1)由歸屬大區(qū)最內(nèi)層蜂窩的中心為原點建立極坐標(biāo)，根據(jù)各個基站和原點的距離劃分為不同的層，基站記錄了表示各個層的距離矢量信息的k2位二進(jìn)制數(shù)n2。比如k23時，用000表示包含原點的大區(qū)的最內(nèi)層的蜂窩，用001表示基站和原點距離為VIL(L為蜂窩邊長)的第二層蜂窩，用010表示基站和原點距離為3L或2力L的第三層蜂窩，以此類推。步驟2)由于基站相對于極坐標(biāo)軸有不同的方向，則同一層的蜂窩基站有不同的方向矢量信息?；居涗浟吮硎净镜姆较蚴噶啃畔⒌膋3位二進(jìn)制數(shù)n3，比如1<3=6時，根據(jù)所在層的蜂窩數(shù)，對于坐標(biāo)軸穿越的或坐標(biāo)軸下面的第一個蜂窩，其基站的方向矢量信息用000000表示，然后按照順時針方向把同一層蜂窩依次記為000001、000010,以此類推。特別地，第一層蜂窩的方向信息就標(biāo)識為000000。圖3是節(jié)點標(biāo)識符NodeID和關(guān)鍵字標(biāo)識符KeyID的組成。在修正的路由表里，NodeID有四部分構(gòu)成nl、n2、n3和IP地址哈希值。其中，nl、n2和n3分別表示歸屬大區(qū)矢量、距離矢量和方向矢量信息；關(guān)鍵字標(biāo)識符KeyID是關(guān)鍵字的哈希值，且和NodeID等長。同一個蜂窩里的節(jié)點位置矢量信息均相同，亦即基站的位置矢量信息，比如kl=k2=3，k3二6時，則NodeID的前9位000010000010表示屬于海淀區(qū)第二層方向為-90度的蜂窩內(nèi)所有節(jié)點的位置矢量信息。圖4是基于位置矢量信息定位的整個Chord環(huán)示意圖。對于同一蜂窩內(nèi)的所有節(jié)點，其NodeID具有相同的位置矢量信息，即同一蜂窩的所有節(jié)點的NodeID在同一段數(shù)值范圍內(nèi)；因此，它們在整個Chord環(huán)的排列也在同一段范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)了物理位置相鄰的節(jié)點在覆蓋層上的邏輯排列也相近。本發(fā)明一定程度上克服了網(wǎng)絡(luò)的失配問題，提高了資源發(fā)現(xiàn)效率。圖5是MP2P網(wǎng)絡(luò)物理位置和覆蓋層的映射關(guān)系。其中，物理位置臨近的蜂窩由于其位置矢量信息的數(shù)值相近，那么在整個覆蓋層的邏輯排列也接近；即同一蜂窩的節(jié)點在覆蓋層的邏輯排列也在同一段范圍內(nèi)，相鄰蜂窩內(nèi)的節(jié)點在整個Chord環(huán)上的排列也相近。圖6是基于位置矢量定位的資源發(fā)現(xiàn)示意圖。蜂窩位置矢量信息里包含了歸屬大區(qū)、距離和方向等三維矢量信息，可以實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的蜂窩定位，同一層蜂窩可按照方向?qū)崿F(xiàn)雙向査找。此外，如果是由內(nèi)層向外層?xùn)苏?，可以采取先按方向后距離的査找策略；如果是由外層向內(nèi)層?xùn)苏?，可以采取先按距離后方向的査找策略。比如kl=k2=3,k3:6時，NodeID的前9位000100000011蜂窩所在的節(jié)點發(fā)起查找KeyID前9位為000010000101的資源。具體的査找步驟為步驟l)比較KeyID和NodeID的前kl位，確定歸屬大區(qū)的矢量信息。發(fā)現(xiàn)二者前kl位相同，由此判斷資源和發(fā)起査找節(jié)點在同一個大區(qū)內(nèi)；否則，把查找請求發(fā)送到該大區(qū)的移動信息服務(wù)器，由各大區(qū)的移動信息服務(wù)器在大區(qū)邏輯環(huán)里協(xié)助査找，從而確定資源所在的大區(qū)(歸屬大區(qū)査找是雙向的査找機(jī)制，如前所述)并開始查找；然后轉(zhuǎn)入下一步。步驟2)比較KeyID和NodeID的第kl+1至kl+k2位得到距離信息，發(fā)現(xiàn)資源在第二層，而發(fā)起查找的節(jié)點在第四層，屬于由外層向內(nèi)層的査找，故采取先按距離后方向査找的策略。即先把査找請求發(fā)送給第kl+l至kl+k2位為011且第kl+k2+l至kl+k2+k3為000011的蜂窩(和查找節(jié)點所在蜂窩臨近)，基站發(fā)現(xiàn)資源不在此蜂窩層，繼續(xù)把查詢請求發(fā)送給第kl+l至kl+k2位為010且第kl+k2+l至kl+k2+k3為000011的蜂窩，基站判定要査找的資源就在本層，于是就在本層發(fā)起查找；然后轉(zhuǎn)入下一步。步驟3)比較KeyID和NodeID的第kl+k2+l至kl+k2+k3位得到方向信息，發(fā)現(xiàn)查找節(jié)點(第kl+k2+l至kl+k2+k3為000011)歸屬的蜂窩與資源(第kl+k2+l至kl+k2+k3為000101)所在的蜂窩順時針方向上比較接近，于是采用順時針蜂窩查找。即把查找信息發(fā)送給第kl+k2+l至kl+k2+k3為000100的蜂窩，這個蜂窩發(fā)現(xiàn)査找資源不在本蜂窩，于是繼續(xù)順時針發(fā)送給第kl+k2+l至kl+k2+k3為000101的蜂窩，基站發(fā)現(xiàn)要查找的資源就在本蜂窩，于是就在本蜂窩發(fā)起査找；否則轉(zhuǎn)入下一步。步驟4)相反，如果發(fā)現(xiàn)査找節(jié)點歸屬的蜂窩與資源所在的蜂窩在逆時針方向上比較接近，則采用逆時針査找蜂窩的方法，具體的査找步驟同上。該策略實現(xiàn)了同一層蜂窩的雙向査找，減少了路由跳數(shù)；然后轉(zhuǎn)入下一步。步驟5)在資源所在蜂窩，前kl+k2+k3的定位信息相同，故根據(jù)KeyID后面的IP地址哈希值，運用傳統(tǒng)的Chord算法；就可以査找到存儲資源信息的節(jié)點。資源發(fā)現(xiàn)成功后，在查找節(jié)點和資源所在節(jié)點之間建立連接并傳輸數(shù)據(jù)；否則轉(zhuǎn)入下一步。步驟6)以上幾步是從外層向內(nèi)層?xùn)苏业倪^程。如果當(dāng)查找節(jié)點發(fā)現(xiàn)資源信息在外層，需要有內(nèi)層向外層發(fā)起查找的時候，可以采取先按方向后距離的查找策略。即先在同一層采取方向査找，找到和資源同一方向信息的蜂窩；然后，按照距離向外查找，直至查找到距離信息也相同的蜂窩；最后，在該蜂窩運用傳統(tǒng)的Chord算法實現(xiàn)資源發(fā)現(xiàn)，和目的節(jié)點建立連接并傳輸數(shù)據(jù)。該査找策略根據(jù)位置矢量信息，動態(tài)地決定發(fā)起査找的路徑，雙向査找進(jìn)一步降低了網(wǎng)絡(luò)的開銷。本發(fā)明可以實現(xiàn)快速定位資源的目的，提高了資源發(fā)現(xiàn)效率，優(yōu)化了MP2P網(wǎng)絡(luò)的性能。圖7是MP2P網(wǎng)絡(luò)中DCM管理機(jī)制示意圖。DCM機(jī)制的具體步驟為步驟1)假設(shè)節(jié)點N從蜂窩X向蜂窩Y移動，節(jié)點N接收蜂窩X的基站Xp廣播的前kl+k2+k3位位置矢量信息，節(jié)點對基站Xp位置信息的強度和閾值進(jìn)行比較。當(dāng)所屬基站Xp的信息強度低于該蜂窩設(shè)定的強度閾值時，等待一段時間，二次探測的信息強度仍小于閾值，則判定節(jié)點N離開所屬蜂窩X。步驟2)節(jié)點N同時接收Xp相鄰蜂窩廣播的位置矢量信息，如果在這些位置矢量信息中，蜂窩Y的基站Yp廣播的位置矢量信息強度最大；等待一段時間，如果二次探測的結(jié)果不變，則提取位置矢量信息并判定節(jié)點N移動到蜂窩Y。如果節(jié)點N進(jìn)入一個新蜂窩(圖中蜂窩Y)，基站Yp向基站Xp發(fā)送消息，通知節(jié)點N已經(jīng)進(jìn)入蜂窩Y，然后蜂窩X和Y對節(jié)點N的變更作記錄；如果節(jié)點N離開所在大區(qū)，基站向所在大區(qū)的移動信息服務(wù)器發(fā)送消息，請求在大區(qū)邏輯環(huán)里進(jìn)行協(xié)助探測。節(jié)點移動離開或申請退出蜂窩時資源的處理方法當(dāng)節(jié)點N移動離開或申請退出蜂窩X時，就把自己的NodeID和KeyID轉(zhuǎn)發(fā)給所在基站Xp。一定的時隙內(nèi)，如果蜂窩有其他節(jié)點移動加入或有新節(jié)點申請加入；那么利用就近原則，基站就選取和離開節(jié)點物理位置相近的加入節(jié)點Ne，并把離開節(jié)點的NodeID和KeyID分配給Ne。否則，其資源信息將歸還給基站Xp。節(jié)點移動加入或申請加入蜂窩時資源的處理方法當(dāng)節(jié)點N移動加入或申請加入蜂窩Y時，如果基站已經(jīng)存儲離開節(jié)點的信息，那么新加入節(jié)點N將通過基站取代離開節(jié)點Nt的NodeID和KeyID。否則，基站將接收節(jié)點N自身資源信息的注冊，并及時更新相應(yīng)的位置矢量信息和路由表；除此，網(wǎng)絡(luò)沒有任何變化。整個DCM過程如圖7所示。權(quán)利要求1、一種引入矢量定位的移動對等網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于本方法引入極坐標(biāo)定位理論，對整個移動P2P蜂窩網(wǎng)按照歸屬大區(qū)、距離和方向進(jìn)行邏輯區(qū)域劃分并建立包含了三維位置矢量信息的新路由表；規(guī)定同一蜂窩內(nèi)節(jié)點具有相同的位置矢量信息，亦即基站的位置矢量信息。該方法實現(xiàn)了蜂窩準(zhǔn)確、快速的定位和資源的雙向查找等功能，彌補了傳統(tǒng)算法只能在一個方向進(jìn)行資源查找的不足；動態(tài)蜂窩管理機(jī)制的引入實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的分層分級管理，降低了由于節(jié)點頻繁加入、離開等造成的網(wǎng)絡(luò)開銷，各級節(jié)點間信息的交互也充分體現(xiàn)了分布式對等網(wǎng)絡(luò)的特點。在提高了網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)效率的同時，使本方法更適用于實際的大規(guī)模移動對等網(wǎng)絡(luò)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對整個網(wǎng)絡(luò)按照位置分為若干個大的區(qū)域，物理位置相近的蜂窩就劃分為同一個大區(qū)，盡量使每個區(qū)大致輪廓呈圓形。根據(jù)劃分大區(qū)的個數(shù)，大區(qū)用位置矢量的第一維即不同的邏輯序號加以區(qū)分；每個大區(qū)內(nèi)設(shè)置一個移動信息服務(wù)器，實現(xiàn)基站信息的存儲和大區(qū)之間信息的交互。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于以大區(qū)物理位置中心為原點建立極坐標(biāo)，根據(jù)各基站離原點的距離范圍，把大區(qū)從里向往定義為不同的層。并根據(jù)層數(shù)用位置矢量的第二維表示距離信息的值加以區(qū)分；相同蜂窩里的節(jié)點距離矢量信息相同，亦即基站的距離位置信息。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于根據(jù)基站到原點的連線與極坐標(biāo)軸所成夾角的不同，同一層的不同蜂窩基站有不同的方向信息。并由每一層中不同方向基站的個數(shù)，用位置矢量的第三維表示方向信息的值加以區(qū)分；相同蜂窩里的節(jié)點方向矢量信息相同，亦即是基站的方向矢量信息。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于根據(jù)節(jié)點標(biāo)識符包含的歸屬大區(qū)、距離和方向位置矢量信息，基站把節(jié)點發(fā)布到對應(yīng)的蜂窩節(jié)點上。關(guān)鍵字標(biāo)識符是和節(jié)點標(biāo)識符等長的關(guān)鍵字哈希值，取其前面相應(yīng)位的值作為位置矢量信息的值；采用相同的方法，把資源信息發(fā)布到相應(yīng)的蜂窩節(jié)點并在基站進(jìn)行注冊。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于建立修正了的分布式對等網(wǎng)絡(luò)路由表，節(jié)點標(biāo)識符有四部分構(gòu)成nl、n2、n3和IP地址哈希值。其中，nl、n2和n3分別表示歸屬大區(qū)、距離和方向位置矢量信息。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于三維位置矢量信息的引入實現(xiàn)了資源準(zhǔn)確、快速的定位，在歸屬大區(qū)邏輯環(huán)和同一層的蜂窩均可以實現(xiàn)資源的雙向査找。此外，同一蜂窩的節(jié)點都有相同的位置矢量信息，那么物理位置相近的節(jié)點在整個Chord環(huán)上的邏輯排列也相鄰，從而提高了資源的發(fā)現(xiàn)效率。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于蜂窩査找過程分兩種如果是由內(nèi)層向外層?xùn)苏?，可以采取先按方向后距離的査找策略；如果是由外層向內(nèi)層?xùn)苏遥梢圆扇∠劝淳嚯x后方向的查找策略。從而實現(xiàn)了節(jié)點分層分級管理和動態(tài)的路由機(jī)制。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于移動節(jié)點探測各大區(qū)基站定期廣播的位置矢量信息，比較信息強度和蜂窩設(shè)定的強度閾值，從而判定節(jié)點是否離開該蜂窩；對一次探測不能判定的節(jié)點，采取二次探測的策略加以確認(rèn)。對于判定離開所在蜂窩的節(jié)點，根據(jù)其探測到廣播信息的最強值來判定節(jié)點移動到的蜂窩，并提取移入蜂窩基站的位置矢量信息，相應(yīng)蜂窩對移動節(jié)點信息的變更作記錄。如果在所屬大區(qū)探測不到，則請求各大區(qū)的移動信息服務(wù)器協(xié)助進(jìn)行探測。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)有不同位置矢量信息的節(jié)點移動加入或新節(jié)點申請加入蜂窩時，如果在一定的時隙內(nèi)恰有節(jié)點離開此蜂窩或節(jié)點申請退出，那么基站就把離開節(jié)點的節(jié)點標(biāo)識符和關(guān)鍵字標(biāo)識符轉(zhuǎn)移給新加入的節(jié)點；否則，基站將接受節(jié)點資源信息的注冊并更新相應(yīng)的位置矢量信息和路由表。當(dāng)有節(jié)點移動離開或節(jié)點申請退出蜂窩時，如果在一定的時隙內(nèi)恰有節(jié)點移動加入或新節(jié)點申請加入此蜂窩，那么基站就把離開節(jié)點的節(jié)點標(biāo)識符和關(guān)鍵字標(biāo)識符轉(zhuǎn)移給新加入節(jié)點；否則，把離開節(jié)點的節(jié)點標(biāo)識符和關(guān)鍵字標(biāo)識符備份給基站。全文摘要本發(fā)明公開了一種引入矢量定位的移動對等網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)方法。引入極坐標(biāo)定位理論，對整個蜂窩網(wǎng)按照歸屬大區(qū)、距離和方向進(jìn)行邏輯區(qū)域劃分并建立包含三維位置矢量信息的新路由表；從而實現(xiàn)了蜂窩的準(zhǔn)確、快速定位和資源的雙向查找等功能。該方法彌補了傳統(tǒng)算法只能在一個方向上進(jìn)行資源查找的不足，降低了由于節(jié)點頻繁移動等造成的網(wǎng)絡(luò)開銷；動態(tài)蜂窩管理機(jī)制的引入實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配，各級節(jié)點之間信息的交互也充分體現(xiàn)了分布式對等網(wǎng)絡(luò)的特點。本發(fā)明實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的分級分層管理和高效的資源發(fā)現(xiàn)，提出的矢量定位路由策略也適用于實際的大規(guī)模移動對等網(wǎng)絡(luò)。文檔編號H04L29/08GK101237467SQ200810007679公開日2008年8月6日申請日期2008年3月6日優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日發(fā)明者宋俊德,宋美娜,屈海濤,毅滿,可許,鄒東堯,郭志云,輝陳申請人:北京郵電大學(xué)