一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，包括以下步驟：1）定義一節(jié)點(diǎn)x以及一節(jié)點(diǎn)y；2）定義一消息m，該消息m用于識(shí)別發(fā)送者，該消息m用于在發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)；3）在所述節(jié)點(diǎn)x發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)y時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)x和y是鄰居，則節(jié)點(diǎn)x從節(jié)點(diǎn)y接收到至少一次消息m；4）給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集；本發(fā)明的有益效果在于采用分布式鄰居發(fā)現(xiàn)方法，不需要全局同步，在節(jié)點(diǎn)規(guī)模較大的情況下能夠有效節(jié)省資源。
【專利說明】一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在無線網(wǎng)絡(luò)中，特別是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，鄰居發(fā)現(xiàn)是一個(gè)艱巨的任務(wù)。在節(jié)點(diǎn)不移動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以付出一次性代價(jià)學(xué)習(xí)存在的鄰居，以優(yōu)化媒體訪問和路由支持。
[0003]通常的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)協(xié)議采用中心控制器協(xié)調(diào)。這類方法中，所有的節(jié)點(diǎn)報(bào)告給中心控制器，中心控制器確定節(jié)點(diǎn)信息包括計(jì)算其位置、鄰居節(jié)點(diǎn)和其它信息，然后逐一通報(bào)給每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。中心控制器方式需要消耗大量能量，特別在節(jié)點(diǎn)規(guī)模很大時(shí)，本發(fā)明為分布式算法，采用節(jié)點(diǎn)互相協(xié)作，沒有中心控制器協(xié)調(diào)。
[0004]在Baker and Ephremides的分布式算法中，所有節(jié)點(diǎn)參與2輪輪轉(zhuǎn)調(diào)度(schedule round robin)。在假設(shè)節(jié)點(diǎn)可以無誤碼的從鄰居接收消息的條件下。在每一輪，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)時(shí)隙用于發(fā)布其身份和已發(fā)現(xiàn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的信息，其他節(jié)點(diǎn)則在另外時(shí)隙監(jiān)聽，并且在二輪內(nèi)可以確定其鄰居和鄰居的鄰居節(jié)點(diǎn)信息。然而此算法需要全局網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。鄰居發(fā)現(xiàn)算法通常是最早運(yùn)行的，隨后的網(wǎng)絡(luò)行為才可以假設(shè)某些機(jī)制以增強(qiáng)同步，但是對(duì)于最先運(yùn)行，不可能具備這種假設(shè)的基礎(chǔ)。其次，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模增加，通過維護(hù)全局同步將成為沉重的資源消耗負(fù)擔(dān)，同樣，采用硬件手段如GPS來維護(hù)全局同步，也將帶來額外巨大的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種異步的分布式鄰居發(fā)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0006]I)定義一節(jié)點(diǎn)χ以及一節(jié)點(diǎn)y，其中節(jié)點(diǎn)χ超出節(jié)點(diǎn)y的信噪比要求，其中，所述節(jié)點(diǎn)χ、節(jié)點(diǎn)y均有一個(gè)鄰居數(shù)的估計(jì)值，且有唯一身份識(shí)別信息；
[0007]2)定義一消息m，該消息m用于識(shí)別發(fā)送者，該消息m用于在發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)，在距離d內(nèi)，如果沒有其他節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射，接收節(jié)點(diǎn)成功接收消息m ;
[0008]3)在所述節(jié)點(diǎn)χ發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)y時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)χ和y是鄰居，則節(jié)點(diǎn)χ從節(jié)點(diǎn)y接收到至少一次消息m;
[0009]4)給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)X、節(jié)點(diǎn)y均有網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPUID中的一種，且所述網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPU ID能夠被查詢。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，消息m應(yīng)包含一個(gè)長(zhǎng)前導(dǎo)。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在步驟4)中，給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集；如果節(jié)點(diǎn)X、y是鄰居，網(wǎng)絡(luò)鄰居關(guān)系的有限集合包括(X，y)和(y，χ)。
[0013]特別需要說明的是，有限集合為對(duì)可能的節(jié)點(diǎn)位置和時(shí)鐘偏移的統(tǒng)計(jì)期望
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:[0015]采用分布式鄰居發(fā)現(xiàn)方法，不需要全局同步，在節(jié)點(diǎn)規(guī)模較大的情況下能夠有效節(jié)省資源。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明所述的一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0018]I)定義一節(jié)點(diǎn)χ以及一節(jié)點(diǎn)y，其中節(jié)點(diǎn)χ超出節(jié)點(diǎn)y的信噪比要求；其中，節(jié)點(diǎn)χ、節(jié)點(diǎn)I均有一個(gè)鄰居數(shù)的估計(jì)值，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以廣播消息或在任意時(shí)刻接收一個(gè)廣播消息，但是節(jié)點(diǎn)不能同時(shí)發(fā)送和接收。在只有一個(gè)鄰居發(fā)送的假設(shè)下，接收鄰居發(fā)送的廣播
消息無差錯(cuò)。
[0019]此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有其自身的唯一身份識(shí)別信息，一個(gè)節(jié)點(diǎn)有其唯一的身份識(shí)別可以有多種方式實(shí)現(xiàn)，如網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPU ID中的一種，且所述網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPU ID能夠被查詢，其唯一性由設(shè)備制造商保證。
[0020]估計(jì)鄰居數(shù)常常在多跳網(wǎng)絡(luò)中要求滿足。已知區(qū)域部署傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)可以用來估計(jì)鄰居數(shù)，估計(jì)還要考慮在期望的傳播環(huán)境下節(jié)點(diǎn)的無線覆蓋范圍。
[0021]2)定義一消息m，該消息m用于識(shí)別發(fā)送者，該消息m用于在發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)，在距離d內(nèi)，如果沒有其他節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射，接收節(jié)點(diǎn)成功接收消息m。假設(shè)m可以在時(shí)間Tm內(nèi)發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)，在距離d內(nèi)如果沒有其他節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射，也即在接收端沒有傳輸碰撞時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)成功接收消息m。
.[0022]考慮到?jīng)]有全局同步，消息m應(yīng)包含一個(gè)長(zhǎng)前導(dǎo)(Preamble)，因此，這使得在開始時(shí)對(duì)接收節(jié)點(diǎn)能夠接收m而不是中間插入接收是非常重要的。
[0023]3)在所述節(jié)點(diǎn)χ發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)y時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)χ和y是鄰居，則節(jié)點(diǎn)χ從節(jié)點(diǎn)y接收到至少一次消息m。
[0024]4)給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集。
[0025]如果χ和y是鄰居，網(wǎng)絡(luò)鄰居關(guān)系的有限集合包括(X，y)和(y，χ)。
[0026]設(shè)
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)定義一節(jié)點(diǎn)χ以及一節(jié)點(diǎn)y，其中節(jié)點(diǎn)χ超出節(jié)點(diǎn)I的信噪比要求，其中，所述節(jié)點(diǎn)χ、節(jié)點(diǎn)I均有一個(gè)鄰居數(shù)的估計(jì)值，且有唯一身份識(shí)別信息； 2)定義一消息m，該消息m用于識(shí)別發(fā)送者，該消息m用于在發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)，在距離d內(nèi)，如果沒有其他節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射，接收節(jié)點(diǎn)成功接收消息m ; 3)在所述節(jié)點(diǎn)χ發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)y時(shí),如果節(jié)點(diǎn)χ和y是鄰居，則節(jié)點(diǎn)χ從節(jié)點(diǎn)y接收到至少一次消息m ； 4)給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集。
2.如權(quán)利要求1所述的一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)χ、節(jié)點(diǎn)I均有網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPU ID中的一種，且所述網(wǎng)絡(luò)接口 ID、MAC地址或CPU ID能夠被查詢。
3.如權(quán)利要求1所述的一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述消息m應(yīng)包含一個(gè)長(zhǎng)前導(dǎo)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，在所述步驟4)中，給定一個(gè)有限節(jié)點(diǎn)的集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有限集；如果節(jié)點(diǎn)χ、y是鄰居，網(wǎng)絡(luò)鄰居關(guān)系的有限集合包括(x，y)和(y，x)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種異步鄰居發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述有限集合為對(duì)可能的節(jié)點(diǎn)位置和時(shí)鐘偏移的統(tǒng)計(jì)期望。
【文檔編號(hào)】H04W48/16GK103428821SQ201310314798
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】黃勁草, 陳力軍, 陳華瑋, 糜軍, 錢彥立 申請(qǐng)人:上海傲藍(lán)信息科技有限公司