[发明专利]无线自组织网络环境下的群组生成与维护方法

说明书

技术领域

本发明属于无线自组织网络技术领域，具体涉及一种基于群移动性的适用于无线自组网环境的群组生成与维护方法。

背景技术

群移动性（Group Mobility,GM）是指在多移动终端场景（比如军事训练、火灾抢险、地震、公交系统等）下，一定数量的移动节点在某一段时间内具有相同或相似的运动趋势，在这种情况下将这些节点组织成为一个移动群，整个群的移动称为群移动性。通过群首节点对群内节点进行管理，可以有效地减少发送的数据包数，降低的数据的传输延迟。

在多终端环境下使用群移动性技术对终端进行管理具有以下优点：（1）反映网络的真实特性。群组移动模型更能反映现实世界中大规模实体之间的运动联系。（2）可扩展性强。平面结构的网络比较简单，但规模受限并且可扩展性差，这是因为每一个节点都需要知道到达其它所有节点的路由，而维护这些路由信息需要大量的控制消息。在分群结构的网络中不需要维护复杂的路由信息，这就大大的减少了网络中路由控制消息的数量，因此具有很好的扩展性。（3）资源利用率高。采用分群结构有利于进行路由选择和多播的扩展性、网络管理、功率控制、在群内实现码分、信道接入的有效控制、支持虚电路、带宽分配等。

随着下一代移动网络（Next Generation Mobile Network,NGMN）的发展，各种类型的终端如手机、GPS导航仪等在用户中逐渐普及，越来越多的用户需要在移动的过程中享受手持终端提供的各种服务，这种情况下就会对终端的网络接入点如WiMAX基站、AP等设备的性能提出很高的要求。另外，在现实中的一些场景，尤其是在公共交通系统场景中，多终端在某时间段内可能会有着相同的运动趋势；在这种群移动场景下，可以考虑将这些移动节点组建成一个群，群在移动过程中构成一个移动的网络。通过选举群内的节点作为群首，对群内的通信终端进行管理，从而减轻网络接入点的负载。

在已有的一些对群组的生成与维护方法比如GSD(Group-based Service Discovery Protocl，参见D.Chakraborty,A.Joshi,and T.Finin.GSD:a novel group based service discovery protocol for MANETs.In Proc.Of IEEE MWCN,2002)中，一般是通过最大连接度、最小ID进行群首的选择以及群组的划分，这种分群方法不考虑节点自身的状态信息，用一种完全随机的方法建立以及维护群组，在某些情况下可能会随机选取了能量即将耗尽的节点作为群首，或者节点选择了距离自己非常远的群组进行加入，严重影响了节点之间的能量均衡以及群组的稳定性。本发明因此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种无线自组织网络环境下的移动节点群组的生成方法，解决了现有技术中现有的移动节点群构建方法造成节点之间的能量均衡以及群组的稳定性问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种无线自组织网络环境下的移动节点群组的生成方法，其特征在于所述无线自组织网络中每个移动节点按照有限状态机数学模型配置自身节点的状态，所述方法包括以下步骤：

（1）移动节点启动后定时广播自己的状态消息到网关，直至收到来自无线自组织网络内某一网关的回复消息后，将自身状态转换为未加入群组状态，并广播自身权重信息的消息；

（2）处于未加入群组状态的移动节点侦测到周围群首节点的邀请加入消息加入群首节点的移动节点群组，并将自身状态转换为加入群组，但非群首节点状态；

（3）处于未加入群组状态的移动节点侦测到周围没有可加入的移动节点群组，移动节点则将自身状态转换为群首节点，组建一个新的移动节点群组，并广播邀请加入消息。

优选的，所述方法中处于未加入群组状态的移动节点的侦测是在计时周期内进行的。

优选的，所述方法步骤（3）中当计时周期内处于未加入群组状态的移动节点侦测到周围没有可加入的移动节点群组，也没有接收到其他节点广播自身权重信息的消息时，直接将自身状态转换为群首节点，并广播邀请加入消息。