[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410852436.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105792164A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣昌俊;閆春鋼;陳閎中;王成;楊思騫;李重
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: H04W8/00
• 分類號: H04W8/00;H04W36/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)主要應(yīng)用在許多基于附近位置的移動應(yīng)用中，即使得用戶的移動設(shè)備能通 過自組織的形式相互發(fā)現(xiàn)。早期解決這一問題的方法是通過固定的工作機(jī)制。例如，在一個 靜態(tài)密集的網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)先通過全球定位系統(tǒng)，GPS(GlobalPositioningSystem)，使得 它們的時鐘同步，然后發(fā)送長報頭數(shù)據(jù)包進(jìn)行相互確認(rèn)。然而，這種方法要求發(fā)送者對于接 受者的位置及其工作機(jī)制有大致的了解。而且，對于目前廣泛普及的移動傳感器或者智能手 機(jī)，通過GPS的同步通常消耗很多能量。

針對這一問題，出現(xiàn)了一系列基于非同步狀態(tài)的鄰居發(fā)現(xiàn)策略。早期主要的非同步鄰居 發(fā)現(xiàn)MAC(MediumAccessControl)協(xié)議有SMAC(SensorMAC)和BMAC(BerkeleyMAC)， 它們假設(shè)所有設(shè)備有相對稱的睡眠機(jī)制。換句話說，所有設(shè)備的工作機(jī)制一樣，但是時間上 并不同步。然而，在現(xiàn)實(shí)中，節(jié)點(diǎn)將根據(jù)能量消耗來制定它們的工作周期。我們稱這樣的情 況是每個節(jié)點(diǎn)的工作周期非對稱。McGlynn和Borbash以節(jié)約能量為目的，提出了一種解決 非對稱工作周期的方法，稱為生日策略(Birthday)。生日策略基于概率的方法解決非對稱的 問題。在實(shí)驗(yàn)室中，這種策略在靜態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)中有很好的表現(xiàn)。但是它有個缺陷，就是延遲 沒有最壞界限。

為了克服這一缺陷，確定式的鄰居發(fā)現(xiàn)策略誕生了。確定式的策略分為兩類，一類是基 于網(wǎng)格位置的策略，例如Quorum-based策略；另一種是基于素數(shù)的策略，例如Disco和 U-connect策略。確定式的策略可以保證鄰居發(fā)現(xiàn)的時間，但是在平均發(fā)現(xiàn)的效率上表現(xiàn)一般。 Searchlight是近年來提出的一個新的確定式的非對稱策略，目的是為了提升平均發(fā)現(xiàn)效率。 在非對稱情況中，即所有節(jié)點(diǎn)工作周期不同，Searchlight應(yīng)用基于素數(shù)的策略類似于Disco 算法。Searchlight策略在對稱情況中比以往的策略在平均發(fā)現(xiàn)效率上有顯著的提高。

但隨著鄰居發(fā)現(xiàn)策略的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)的主要挑戰(zhàn)在于設(shè)備電池量與發(fā)現(xiàn)效率之間 的平衡。鑒于此，如何找到一種新的能夠以較少的能量損耗并且快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鄰居的方法成 為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)方法及系統(tǒng)， 用于解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鄰居需要較大的能量損耗的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)方法，所述網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā) 現(xiàn)方法包括：為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)置工作模式，所述工作模式包括主動模式和被動模式兩種工作模 式；當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于主動模式時，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)稱為主動節(jié)點(diǎn)，所述主動節(jié)點(diǎn)包括一個 工作周期，稱為主動周期；所述主動節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)的第一時間段內(nèi)廣播beacon信號；當(dāng)所述網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于被動模式時，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)稱為被動節(jié)點(diǎn)，所述被動節(jié)點(diǎn)包括一個工作周期，稱 為被動周期；所述被動節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)的第二時間段內(nèi)接收信息，當(dāng)所述被動節(jié)點(diǎn)接收到所述 beacon信號時，根據(jù)所述beacon信號進(jìn)行回復(fù)所述主動節(jié)點(diǎn)，完成網(wǎng)絡(luò)鄰居發(fā)現(xiàn)過程。

可選地，所述主動節(jié)點(diǎn)在主動周期內(nèi)隨著時間的推移，逐步減少廣播beacon信號的時間 段。

可選地，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)設(shè)一個時間周期，所述時間周期包括m個時間槽；所述主動節(jié) 點(diǎn)的所述主動周期包括至少一個時間周期；在主動周期內(nèi)，當(dāng)c≡1(modk)時，所述時間槽c 屬于所述第一時間段，所述主動節(jié)點(diǎn)在所述時間槽c內(nèi)廣播beacon信號；其中，c為從主動 周期開始的時間槽序號，k為從主動周期開始的時間周期序號。

可選地，所述主動節(jié)點(diǎn)的所述主動周期包括個時間周期，共I個時間槽，

可選地，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)預(yù)設(shè)一個時間周期，所述時間周期包括n個時間槽；所述被動節(jié) 點(diǎn)的所述被動周期包括一個時間周期；所述被動周期分成兩部分，從每一部分隨機(jī)各選取1 個從被動周期開始的時間槽序號r1和r2；所述時間槽r1和r2屬于所述第二時間段，所述被 動節(jié)點(diǎn)在所述時間槽r1和r2內(nèi)接收beacon信號。

可選地，所述時間槽序號r1和r2滿足以下條件：

可選地，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的工作周期結(jié)束時，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重新選擇工作模式。