專利名稱：無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于極坐標(biāo)劃分管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體涉及一種服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，用于在分布式環(huán)境下查找其它節(jié)點(diǎn)的資源。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線移動(dòng)設(shè)備在日常生活中使用越來越廣泛，如何快速并盡量少的消耗能量 來找到其它移動(dòng)設(shè)備中的服務(wù)或資源文件，是一個(gè)受到廠商廣泛關(guān)顧的問題。并且服務(wù)發(fā) 現(xiàn)功能作為下一代物聯(lián)網(wǎng)的核心組成部分，對(duì)系統(tǒng)性能起著非常關(guān)鍵的作用。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)間是一種P2P對(duì)等關(guān)系，在網(wǎng)絡(luò)中都起到路由 節(jié)點(diǎn)作用。當(dāng)有節(jié)點(diǎn)需要某一個(gè)資源文件時(shí)，最簡(jiǎn)單的方式是洪泛詢問每一個(gè)節(jié)點(diǎn)是否有 此文件。此法極易產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包風(fēng)暴，導(dǎo)致其它節(jié)點(diǎn)在此時(shí)間段內(nèi)不能發(fā)送數(shù)據(jù)或丟包 率很高。并且當(dāng)前移動(dòng)設(shè)備還是靠電池供電，能量有限，而接收與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包卻是極為消耗 能源的工作，如果產(chǎn)生大量冗余的數(shù)據(jù)包，會(huì)引起移動(dòng)終端不必要的能量消耗。因此，如何 組織這些節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套高效的服務(wù)發(fā)現(xiàn)策略，能提高查詢并行度與成功率，并能使節(jié)點(diǎn)能 耗降低，延長(zhǎng)無(wú)線移動(dòng)設(shè)備使用壽命。相對(duì)簡(jiǎn)單的洪泛方式，目前已有資源查詢方式總體分為無(wú)結(jié)構(gòu)和有結(jié)構(gòu)分布式 P2P管理兩種。無(wú)結(jié)構(gòu)分布式P2P管理的移動(dòng)性較差，例如SUN公司的JINI中間件平臺(tái)， 中心節(jié)點(diǎn)負(fù)載很大，能量消耗很快。有結(jié)構(gòu)分布式P2P管理策略使用較多。有結(jié)構(gòu)分布式 P2P管理方式，需要構(gòu)建邏輯層覆蓋網(wǎng)，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，例如有線網(wǎng)絡(luò)中已有的Chord，CAN 和Pastry。由于在有線網(wǎng)絡(luò)中，許多構(gòu)架覆蓋網(wǎng)的方法不考慮實(shí)際節(jié)點(diǎn)位置關(guān)系，而且也無(wú) 法考慮位置關(guān)系，所以使得實(shí)際位置很近的節(jié)點(diǎn)，在覆蓋網(wǎng)描述中通信距離很遠(yuǎn)，這對(duì)依靠 在覆蓋網(wǎng)路由數(shù)據(jù)包的路由方式極為不利，浪費(fèi)較多時(shí)間，產(chǎn)生額外數(shù)據(jù)包。最近，也有一 些策略，假定每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道自己的地理位置信息(GPS)，利用CAN算法來構(gòu)建拓?fù)?，達(dá)到了 預(yù)期目的。但是，當(dāng)前很多無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)是在建筑物內(nèi)、礦井、森林或者海洋中使用，移動(dòng) 設(shè)備無(wú)法獲得自身GPS信息。并且利用GPS改進(jìn)的CAN算法構(gòu)架的覆蓋網(wǎng)面積一般是不均 勻的，而且無(wú)法調(diào)整，這勢(shì)必造成節(jié)點(diǎn)訪問頻率不均勻，使得局部節(jié)點(diǎn)訪問較多，能量較快 耗完，降低系統(tǒng)整個(gè)生命周期。所以，如何自我構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)實(shí)際物理位置、并動(dòng)態(tài)調(diào)整覆 蓋網(wǎng)的大小，成為提高系統(tǒng)性能以及生命周期的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種在無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于極坐標(biāo)劃分管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，利用 二維極坐標(biāo)描述方式，使無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)協(xié)作建立符合地理分布結(jié)構(gòu)的覆蓋網(wǎng)，有助 于在資源注冊(cè)和查找過程中不會(huì)產(chǎn)出過多的數(shù)據(jù)包，提高系統(tǒng)性能及生命周期。無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于極坐標(biāo)劃分管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，包括以下步驟(1)覆蓋網(wǎng)的構(gòu)建(11)對(duì)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簇劃分，并在各簇內(nèi)選舉出簇首；
(12)從所有簇首中隨機(jī)選出一個(gè)作為極坐標(biāo)原點(diǎn)；(13)原點(diǎn)的所有外側(cè)鄰居簇首排列構(gòu)成第一環(huán)，第一環(huán)上各簇首極坐標(biāo)半徑為
權(quán)利要求
1.無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于極坐標(biāo)劃分管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，包括以下步驟(1)覆蓋網(wǎng)的構(gòu)建 (11)對(duì)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簇劃分，并在各簇內(nèi)選舉出簇首；(12)從所有簇首中隨機(jī)選出一個(gè)作為極坐標(biāo)原點(diǎn)；(13)原點(diǎn)的所有外側(cè)鄰居簇首排列構(gòu)成第一環(huán)，第一環(huán)上各簇首極坐標(biāo)半徑為O 丨，k極坐標(biāo)角度為 ，i為第一環(huán)上簇首的排列序號(hào)，且滿足第一環(huán)上角度相鄰 ηη的兩簇首符合地理位置相鄰；(14)第一環(huán)上各簇首的外層鄰居簇首排列構(gòu)成第二環(huán)，第二環(huán)上各簇首的極坐標(biāo)半徑為$ |，角度范圍按照如下方式確定在構(gòu)成第二環(huán)的簇首中，查找與第一環(huán)上第i簇首通信距離最近的簇首，查找到的簇首均分第一環(huán)第i簇首的角度范圍，且滿足角度相鄰的 兩簇首符合地理位置相鄰；以此類推，直至建立第k環(huán)即最外環(huán)；(2)服務(wù)注冊(cè)擁有資源服務(wù)的節(jié)點(diǎn)將服務(wù)信息SD{節(jié)點(diǎn)IP，服務(wù)屬性信息}發(fā)送給其所在簇的簇首 M，簇首M將SD中的服務(wù)屬性信息映射為極坐標(biāo)表示方式的數(shù)值，找尋極坐標(biāo)空間包含該數(shù) 值的簇首Q，并將SD傳送給簇首Q，簇首Q存儲(chǔ)SD ；(3)服務(wù)查找提出服務(wù)請(qǐng)求的節(jié)點(diǎn)向其所在簇的簇首P發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求RD {請(qǐng)求服務(wù)屬性信息}，簇 首P將RD映射為極坐標(biāo)表示方式的數(shù)值，找尋極坐標(biāo)空間包含該數(shù)值的簇首Z，并將RD傳 送給簇首Z，簇首Z找到RD對(duì)應(yīng)的SD，通知SD中記錄的節(jié)點(diǎn)與資源請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)建立連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述第一環(huán)上簇首的排列序號(hào) 確定規(guī)則為第一環(huán)上第i個(gè)簇首同時(shí)為該環(huán)上第i_l個(gè)簇首和原點(diǎn)的鄰居簇首。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(14)中，在構(gòu)成第二環(huán) 的簇首中查找與第一環(huán)上第i簇首通信距離最近的簇首，查找到的簇首按如下方式均分第 一環(huán)第i簇首的角度范圍對(duì)于查找到的簇首S，若其同環(huán)鄰居簇首與第一環(huán)上的第j簇首 通信距離最近，則簇首S的角度趨近于第一環(huán)上的第j簇首。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述服務(wù)屬性信息和請(qǐng) 求服務(wù)屬性信息采用具有繼承關(guān)系的樹結(jié)構(gòu)描述。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的服務(wù) 發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中本地簇首采用哈希函數(shù)將信息映射為極坐標(biāo)表示 方式的數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基于極坐標(biāo)劃分管理的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簇劃分，任意選擇一個(gè)簇首作為極坐標(biāo)原點(diǎn)，原點(diǎn)的所有鄰居簇首構(gòu)成第一環(huán)，第一環(huán)上各簇首的鄰居簇首構(gòu)成第二環(huán)，以此內(nèi)推生成覆蓋網(wǎng)，各環(huán)上的相鄰簇首符合地理位置相鄰，各簇首在環(huán)上的位置采用極坐標(biāo)表示。服務(wù)屬性信息被映射為極坐標(biāo)表示方式的數(shù)值，該數(shù)值及其所屬的節(jié)點(diǎn)信息存儲(chǔ)在該數(shù)值對(duì)應(yīng)的簇首。服務(wù)請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)通過服務(wù)屬性信息對(duì)應(yīng)的極坐標(biāo)數(shù)值找到服務(wù)資源所在節(jié)點(diǎn)，建立連接。本發(fā)明利用二維極坐標(biāo)描述方式使各節(jié)點(diǎn)協(xié)作建立符合物理分布結(jié)構(gòu)的覆蓋網(wǎng)，有助于在資源注冊(cè)和查找過程中不產(chǎn)出過多的數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)高效的服務(wù)資源注冊(cè)與查找。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102035870SQ20101027343
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者余辰, 姚德中, 李熙, 金海 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)