為：
[0042] Abi/iiy[u] = a x B\u] + βχ C[u] + γ χ S[//] + 2 χ 7'L；./] + φχ Ρ[ιι] (1)
[0043] 其中，Ability[u]為節(jié)點(diǎn)u的能力值，B[u]為節(jié)點(diǎn)u的有效帶寬，C[u]為節(jié)點(diǎn)u的CPU 處理速度，S[u]為節(jié)點(diǎn)u的內(nèi)存容量，T[u]為節(jié)點(diǎn)u的在線時(shí)間，P[u]為節(jié)點(diǎn)u的剩余電量。 人供_:為各因素所占的權(quán)重，且+ Λ +命=1。
[0044] 步驟S300,計(jì)算節(jié)點(diǎn)u與其鄰居節(jié)點(diǎn)間的距離，具體方法為:節(jié)點(diǎn)周期性向周圍鄰 居節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢消息，鄰居節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收到的查詢消息信號(hào)的強(qiáng)度計(jì)算出與發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間 的距離，距離計(jì)算公式為：
[0046]其中，| |uv| |表示節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)ν之間的距離，PR表示接收的功率大小，Ρτ表示傳輸 的功率大小，GT表示發(fā)送方天線功率的增益，Gr表示接收方天線功率的增益，λ表示波長(zhǎng)。 [0047]步驟S400，節(jié)點(diǎn)u建立自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表，并與它的朋友節(jié)點(diǎn)交換彼此的朋友節(jié) 點(diǎn)列表，從而獲得組成朋友簇的節(jié)點(diǎn)信息，進(jìn)一步包括以下步驟：
[0048] 步驟S410,節(jié)點(diǎn)u通過(guò)與周圍每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行η次距離測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行 去噪聲處理，具體方法為:假設(shè)節(jié)點(diǎn)u與鄰居節(jié)點(diǎn)ν之間進(jìn)行了 η次距離測(cè)量，則這η次測(cè)量結(jié) 果的平均值的計(jì)算公式為：
[0050]其中，η為測(cè)量次數(shù)，| |uv| U為節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)ν之間的第i次測(cè)量距離值，當(dāng)| |uv| 超過(guò)系統(tǒng)第一閾值λ，那么則認(rèn)為是有噪聲干擾，表明所測(cè)量的結(jié)果不可靠，應(yīng)丟棄掉該次 測(cè)量結(jié)果：
[0051 ]步驟S420，建立節(jié)點(diǎn)u的朋友節(jié)點(diǎn)列表，具體方法為：如果節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)V之間的平 均距離且滿足則節(jié)點(diǎn)u將節(jié)點(diǎn)v加入到自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表中，其中，r是節(jié)點(diǎn) 無(wú)線信號(hào)的有效傳輸距離，Smax為系統(tǒng)第二閾值，δ計(jì)算公式為：
[0053]步驟S430,節(jié)點(diǎn)u周期性的與它的所有朋友節(jié)點(diǎn)交換彼此的朋友節(jié)點(diǎn)列表，并建立 朋友簇節(jié)點(diǎn)列表，具體方法為:假設(shè)節(jié)點(diǎn)U從節(jié)點(diǎn)V處收到的節(jié)點(diǎn)V的朋友列表，若節(jié)點(diǎn)W是節(jié) 點(diǎn)V的朋友節(jié)點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)W不在節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表中，則將節(jié)點(diǎn)W加入到節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表 中；若節(jié)點(diǎn)W已經(jīng)在節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表中，但在新收到的全部朋友節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的它們的朋友 節(jié)點(diǎn)列表中，已經(jīng)沒(méi)有節(jié)點(diǎn)W，則節(jié)點(diǎn)U將節(jié)點(diǎn)W從朋友簇列表中刪除；
[0054]步驟S500,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特性，選取朋友簇的簇首節(jié)點(diǎn)，并建立朋友簇，進(jìn)一步 包括以下步驟：
[0055]步驟S510,節(jié)點(diǎn)u比較自身的能力值與朋友簇列表中節(jié)點(diǎn)的能力值，若節(jié)點(diǎn)u的能 力值最大，則節(jié)點(diǎn)u升級(jí)成為簇首節(jié)點(diǎn)，并向它的朋友節(jié)點(diǎn)廣播消息，聲稱自己為簇首節(jié)點(diǎn)， 同時(shí)邀請(qǐng)朋友節(jié)點(diǎn)加入以該節(jié)點(diǎn)為簇首的簇;若節(jié)點(diǎn)u的能力值不是最大，貝lj申請(qǐng)加入朋友 簇中具有最大能力值的節(jié)點(diǎn)作為簇首的朋友簇中。
[0056] 步驟S520,重復(fù)步驟S200-步驟S500,直到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)或成為簇首節(jié)點(diǎn)，或從 屬于某一個(gè)朋友簇內(nèi)。
[0057]本發(fā)明的效果通過(guò)以下仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明：
[0058]仿真實(shí)驗(yàn)條件:仿真軟件為MATLAB，本實(shí)驗(yàn)考慮一個(gè)包含60個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)P2P 網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初始位置隨機(jī)分布在1000m*1000m的矩形區(qū)域，節(jié)點(diǎn)的最大移動(dòng)速度為5m/ s，節(jié)點(diǎn)每隔1 s向周圍節(jié)點(diǎn)發(fā)送一次HE L L 0消息，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為3 0 0 s，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的B [ u ]、C [u]、S[u]、T[u]、P[u]分別在[10-100]、[10-50]、[100-200]、[50-100]、[50-100]之間隨機(jī) 產(chǎn)生，I盡/、A、爐取值均為0.2。假設(shè)所有節(jié)點(diǎn)的通信半徑均相等。
[0059]為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施效果，將本發(fā)明提出的基于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性的移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)分 族方法與最小ID法(Lin C R,Gerla M.A distributed architecture for multimedia in dynamic wireless networks)和最大連接度法（Gerla Μ,Tsai T C.Multicluster , Mobile,Multimedia Radio Network)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，圖2為本發(fā)明與最小ID法和最大連 接度法在相同實(shí)驗(yàn)條件下的節(jié)點(diǎn)平均駐留簇內(nèi)的時(shí)間，可以看出，本發(fā)明提出的基于節(jié)點(diǎn) 移動(dòng)特性的移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)分簇方法，由于充分考慮了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特性，將物理距離近并具有 相同運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的節(jié)點(diǎn)劃分成一個(gè)簇，從而使得該簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)由于具有相同的運(yùn)動(dòng)特性，從 而可以最大程度的保持節(jié)點(diǎn)間的相對(duì)穩(wěn)定性，因此，節(jié)點(diǎn)駐留在簇內(nèi)的時(shí)間最久，從而降低 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S護(hù)開(kāi)銷。
[0060]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性的移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)分簇方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S100,為加入到移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分配唯一的覆蓋網(wǎng)標(biāo)識(shí)； 步驟S200,節(jié)點(diǎn)計(jì)算自身的能力值； 步驟S300,計(jì)算節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)的距離； 步驟S400,節(jié)點(diǎn)建立自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表； 步驟S500,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特征，將物理位置鄰近且具有相同運(yùn)動(dòng)特征的朋友節(jié)點(diǎn)劃 分到一個(gè)簇內(nèi)，并在每個(gè)簇內(nèi)選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)能力值最大的節(jié)點(diǎn)作為本簇的簇首節(jié)點(diǎn)。2. 如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性的移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)分簇方法，其特征在于， 所述步驟S100,當(dāng)節(jié)點(diǎn)加入到移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，通過(guò)安全散列函數(shù)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的屬性 進(jìn)行哈希運(yùn)算獲得一個(gè)全網(wǎng)唯一的覆蓋網(wǎng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)； 所述步驟S200中，節(jié)點(diǎn)能力值的獲取公式為：其中，Ability [u]為節(jié)點(diǎn)u的能力值，B[u]為節(jié)點(diǎn)u的有效帶寬，C[u]為節(jié)點(diǎn)u的CPU處理 速度，S[u]為節(jié)點(diǎn)u的內(nèi)存容量，T[u]為節(jié)點(diǎn)u的在線時(shí)間，P[u]為節(jié)點(diǎn)u的剩余電量;α，β， γ，入，滬為各因素所占的權(quán)重，且+ r +汲十.爐.=1; 所述步驟S300,計(jì)算節(jié)點(diǎn)u與其鄰居節(jié)點(diǎn)間的距離，具體方法為:節(jié)點(diǎn)周期性向周圍鄰 居節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢消息，鄰居節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收到的查詢消息信號(hào)的強(qiáng)度計(jì)算出與發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間 的距離：其中，I |uv| I表示節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)v之間的距離，Pr表示接收的功率大小，Ρτ表示傳輸?shù)墓?率大小，GT表示發(fā)送方天線功率的增益，Gr表示接收方天線功率的增益，λ表示波長(zhǎng)； 所述步驟S400，節(jié)點(diǎn)u建立自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表，并與它的朋友節(jié)點(diǎn)交換彼此的朋友節(jié) 點(diǎn)列表，從而獲得組成朋友簇的節(jié)點(diǎn)信息，進(jìn)一步包括以下步驟： 步驟S410,節(jié)點(diǎn)u通過(guò)與周圍每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行η次距離測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去噪 聲處理，具體方法為:假設(shè)節(jié)點(diǎn)u與鄰居節(jié)點(diǎn)ν之間進(jìn)行了 η次距離測(cè)量，則這η次測(cè)量結(jié)果的 平均值Ρ?的計(jì)算公式為：其中，η為測(cè)量次數(shù)，| |uv| U為節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)ν之間的第i次測(cè)量距離值，當(dāng)| |uv| |超過(guò)系 統(tǒng)第一閾值λ，那么則認(rèn)為是有噪聲干擾，表明所測(cè)量的結(jié)果不可靠，應(yīng)丟棄掉該次測(cè)量結(jié)步驟S4 2 0，建立節(jié)點(diǎn)u的朋友節(jié)點(diǎn)列表，具體方法為：如果節(jié)點(diǎn)u和節(jié)點(diǎn)ν之間的平均距 離且滿足5〈5max，則節(jié)點(diǎn)u將節(jié)點(diǎn)ν加入到自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表中，其中，r是節(jié)點(diǎn)無(wú)線 信號(hào)的有效傳輸距離，S max為系統(tǒng)第二閾值，δ計(jì)算公式為：步驟S430,節(jié)點(diǎn)u周期性的與它的所有朋友節(jié)點(diǎn)交換彼此的朋友節(jié)點(diǎn)列表，并建立朋友 簇節(jié)點(diǎn)列表，包括以下步驟:假設(shè)節(jié)點(diǎn)u從節(jié)點(diǎn)V處收到的節(jié)點(diǎn)V的朋友列表，若節(jié)點(diǎn)W是節(jié)點(diǎn) V的朋友節(jié)點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)W不在節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表中，則將節(jié)點(diǎn)W加入到節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表 中；若節(jié)點(diǎn)W已經(jīng)在節(jié)點(diǎn)U的朋友簇列表中，但在新收到的全部朋友節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的它們的朋友 節(jié)點(diǎn)列表中，已經(jīng)沒(méi)有節(jié)點(diǎn)W，則節(jié)點(diǎn)U將節(jié)點(diǎn)W從朋友簇列表中刪除； 所述步驟S500，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特性，選取朋友簇的簇首節(jié)點(diǎn)，并建立朋友簇，進(jìn)一步 包括以下步驟： 步驟S510,節(jié)點(diǎn)u比較自身的能力值與朋友簇列表中節(jié)點(diǎn)的能力值，若節(jié)點(diǎn)u的能力值 最大，則節(jié)點(diǎn)u升級(jí)成為簇首節(jié)點(diǎn)，并向它的朋友節(jié)點(diǎn)廣播消息，聲稱自己為簇首節(jié)點(diǎn)，同時(shí) 邀請(qǐng)朋友節(jié)點(diǎn)加入以該節(jié)點(diǎn)為簇首的簇;若節(jié)點(diǎn)u的能力值不是最大，則申請(qǐng)加入朋友簇中 具有最大能力值的節(jié)點(diǎn)作為簇首的朋友簇中； 步驟S520,重復(fù)步驟S200-步驟S500,直到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)或成為簇首節(jié)點(diǎn)，或從屬于 某一個(gè)朋友簇內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性的移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)分簇算法，該方法包括，步驟S100，為移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)分配唯一的覆蓋網(wǎng)標(biāo)識(shí)；步驟S200，節(jié)點(diǎn)計(jì)算自身的能力值；步驟S300，計(jì)算節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)的距離；步驟S400，節(jié)點(diǎn)建立自己的朋友節(jié)點(diǎn)列表；步驟S500，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特征，將物理位置鄰近且具有相同運(yùn)動(dòng)特性的朋友節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)簇內(nèi)，并在每個(gè)簇內(nèi)選取一個(gè)能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)作為本簇的簇首節(jié)點(diǎn)，最終形成結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的簇。本發(fā)明充分考慮了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特性，使得簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)能夠保持最大程度的穩(wěn)定性，解決了移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一致性問(wèn)題，降低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S護(hù)開(kāi)銷，提高網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。
【IPC分類】H04L29/08, H04L12/24, H04W40/24, H04W40/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105681079
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610016435
【發(fā)明人】周欣欣, 鄒振婉, 宋人杰, 徐純森, 雷宇凌, 趙巖
【申請(qǐng)人】東北電力大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日