移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)，首先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，同一組內(nèi)節(jié)點(diǎn)滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)有相似的移動(dòng)性，以提高分簇的穩(wěn)定性，再計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子，將各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，將各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇。由于計(jì)算穩(wěn)定因子時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性參數(shù)值的同時(shí)考慮了剩余能量以及節(jié)點(diǎn)度，根據(jù)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性因子選擇的簇頭是在考慮了節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性、剩余能量以及節(jié)點(diǎn)度情況下的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，獲得簇頭后，進(jìn)行非簇頭節(jié)點(diǎn)分簇，從而可提高網(wǎng)絡(luò)分簇穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，特別是設(shè)及一種移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，W移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)為背景的研究廣泛開展。移動(dòng)自組織網(wǎng)是一種新 型的無(wú)框架的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，采用無(wú)線通信技術(shù)，通過節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)內(nèi)隨意 移動(dòng)而保持通信。隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)服務(wù)信息內(nèi)容和形式的需求增加，移動(dòng) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)在通信中的比重越來(lái)越多。移動(dòng)自組網(wǎng)的自組織特性和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性 特點(diǎn)使其可W不依賴于已有網(wǎng)絡(luò)和其他設(shè)施而快速部署，可廣泛用于軍事戰(zhàn)場(chǎng)信息系統(tǒng)建 設(shè)、民用緊急救助W及其他需要臨時(shí)建立網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)合，具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。分級(jí)的Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采取分簇的方法，把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為若干的簇，每個(gè)簇由一個(gè)簇頭和多個(gè)普通節(jié) 點(diǎn)組成，其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)充性好，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不受限制，路由和控制開銷較小。因此，通過 良好的分簇算法將網(wǎng)絡(luò)有效分簇，可W極大提高網(wǎng)絡(luò)性能，具有重大意義。
[000引在研究分簇算法的過程中，主要面臨W下挑戰(zhàn)：一是節(jié)點(diǎn)的能量受限問題，MA肥T 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在其運(yùn)行期間通常都是依靠電池供電，所W對(duì)于網(wǎng)絡(luò)性能來(lái)說(shuō)有限的電池能 量是一個(gè)重要的問題，網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量減少過多的能量消耗W延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。而且簇頭比 普通簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)著更多的任務(wù)，他們的電池能量消耗會(huì)更快，更可能會(huì)由于耗盡能量而 過早地退出網(wǎng)絡(luò)，由于簇頭耗盡了能量離開了網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)樣就會(huì)較早地引起網(wǎng)絡(luò)的分割或通 信的中斷。二是節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性問題，移動(dòng)性是MANET網(wǎng)絡(luò)自身固有的特征之一，在MANET網(wǎng)絡(luò) 中，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)往往是引起拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變和路由失效的主要因素，高速運(yùn)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)是不適 合作為簇頭的，因?yàn)樗麄兊囊苿?dòng)可能引起頻繁地重新分簇，因而會(huì)進(jìn)一步增多控制消息數(shù) 量，增加本來(lái)帶寬就有限的無(wú)線信道的負(fù)載。因此，分簇算法中簇頭的選擇必須考慮節(jié)點(diǎn)的 剩余能量和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性雙重約束。
[0004] 目前，可采用一種移動(dòng)Ad化C網(wǎng)絡(luò)自主分簇及路由方法進(jìn)行分簇，首先，對(duì)全網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)依據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的綜合效能值進(jìn)行初始化聚集，形成若干分簇，綜合效能值最大的為各分 簇頭，當(dāng)各分簇內(nèi)有個(gè)別節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生移動(dòng)或失效時(shí)，進(jìn)行自主優(yōu)化的分簇結(jié)構(gòu)局部調(diào)整， 發(fā)生移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)為使自身能得到最大的數(shù)據(jù)傳輸效用，選擇能平均分配給自身最大效用值 的相鄰分簇加入，同時(shí)各分簇效用值進(jìn)行重新計(jì)算，每個(gè)簇組內(nèi)節(jié)點(diǎn)分別依據(jù)各自的緩存 大小與組內(nèi)相鄰節(jié)點(diǎn)距離比值進(jìn)行簇內(nèi)路由，并在每個(gè)節(jié)點(diǎn)緩存中保存相關(guān)的路由信息。 然而，在計(jì)算綜合效能值時(shí)，沒有考慮節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，具有一定的局限性，從而影響分簇后 的網(wǎng)路穩(wěn)定性。
[0005] 還可采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞执靥幚矸椒ê吞幚硐到y(tǒng)進(jìn)行分簇，首先，向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送第 一廣播信息，根據(jù)接收到的所述第一廣播消息，根據(jù)接收到的所述第一廣播消息的應(yīng)答消 息，統(tǒng)計(jì)節(jié)點(diǎn)度，接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第二廣播信息，所述第二廣播信息中包含其他節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)度信息，根據(jù)接收到的其他節(jié)點(diǎn)的第二廣播消息，比較其他第二廣播消息的節(jié)點(diǎn)度和 自身的節(jié)點(diǎn)度，如果自身的節(jié)點(diǎn)度最大則發(fā)布成為簇頭的公告信息。該發(fā)明實(shí)施例網(wǎng)絡(luò)拓 撲分簇處理方法和處理系統(tǒng)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度來(lái)選擇節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié) 點(diǎn)，然而，通過廣播和接收消息，計(jì)算節(jié)點(diǎn)度，同時(shí)排除剩余能量低于闊值的節(jié)點(diǎn)作為簇頭， 沒有考慮移動(dòng)自組網(wǎng)最顯著的移動(dòng)性特性，通過該方法進(jìn)行分簇的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不高。
[0006] 還可采用一種基于地理位置信息的分簇方法，包括簇的形成階段:取得簇頭節(jié)點(diǎn)、 本地簇成員節(jié)點(diǎn)、鄰簇成員節(jié)點(diǎn)身份。簇的維護(hù)階段:包括虛擬網(wǎng)絡(luò)中屯、節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)、本 地成員節(jié)點(diǎn)、鄰簇成員節(jié)點(diǎn)的維護(hù)。W位置信息和簇的綜合負(fù)載系數(shù)為指標(biāo)，管理新節(jié)點(diǎn)的 加入。由位置信息與速度信息計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的生存時(shí)間，生存時(shí)間最長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)為簇頭的方法， 進(jìn)行簇頭的選舉，并由生存時(shí)間決定是否重新選舉簇頭。W通信質(zhì)量為指標(biāo)，決定節(jié)點(diǎn)的離 開和加入。周期性的廣播自身的位置和速度信息，對(duì)簇的維護(hù)提供依據(jù)。然而，運(yùn)樣的方法 并不準(zhǔn)確，導(dǎo)致分簇后的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于此，有必要針對(duì)利用現(xiàn)有分簇算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分簇后穩(wěn)定性不高的問題，提供 一種提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)。
[000引一種移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，包括如下步驟：
[0009] 獲取節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0010] 獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn) 的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及 位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及所述節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果；
[0011] 根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量、所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)W 及當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)度W及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié) 點(diǎn)度W及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子；
[0012] 根據(jù)所述分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息，將 所述分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭；
[0013] 將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng) 中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。
[0014] 本發(fā)明還提供一種移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，包括：
[0015] 獲取模塊，用于獲取所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量W及所述節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
[0016] 分組模塊，用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn) 發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn) 的速度、方向W及位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及所述節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組， 獲得分組結(jié)果；
[0017] 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量、所述節(jié)點(diǎn)的鄰居 節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)W及當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù) 值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、 所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子；
[0018] 簇頭選擇模塊，用于根據(jù)所述分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn) 定性因子的信息，將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭；
[0019] 分簇模塊，用于將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇， 將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加 入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇，遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。
[0020] 上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法及系統(tǒng)，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包、預(yù)設(shè)移 動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，計(jì)算 節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值;根據(jù)剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)度W及移動(dòng)性參數(shù) 值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子;將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇 頭，將各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將未入簇的非簇 頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇。在上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇過程中，將滿足預(yù)設(shè)移動(dòng) 性條件的節(jié)點(diǎn)分為同一組，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)有相似的移動(dòng)性，W提高分簇的穩(wěn)定性，節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定 因子考慮了移動(dòng)性參數(shù)值，且同時(shí)考慮了剩余能量W及節(jié)點(diǎn)度，從而根據(jù)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性因子 選擇的簇頭節(jié)點(diǎn)是在考慮著=個(gè)因素情況下的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，獲得簇頭節(jié)點(diǎn)后，進(jìn)行非簇頭節(jié) 點(diǎn)分簇，從而可提高分簇穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分簇后的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為一實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法的流程圖；
[0022] 圖2為另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法中步驟S300的子流程圖；
[0023] 圖3為另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法中步驟S330的子流程圖；
[0024] 圖4為另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法中步驟S500的子流程圖；
[0025] 圖5為一具體實(shí)施中移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j與其m個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖6為一實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)的模塊圖；
[0027] 圖7為另一實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)中計(jì)算模塊300的子模塊圖；
[0028] 圖8為另一實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)中移動(dòng)性參數(shù)計(jì)算單元330的子 模塊圖；
[0029] 圖9為另一實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)中移動(dòng)性參數(shù)分簇模塊500的子 模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 請(qǐng)參閱圖1，提供一種實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，包括如下步驟：
[0031] SlOO:獲取節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0032] 為了提高分簇方法的穩(wěn)定性，考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)度，可通過能量管理 單元獲取節(jié)點(diǎn)能量信息，通過節(jié)點(diǎn)間的信息交換可獲取鄰居節(jié)點(diǎn)信息，即可獲知節(jié)點(diǎn)的鄰 居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0033] S200:獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播 信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置、預(yù)設(shè) 移動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果。
[0034] 在本實(shí)施例中，所有節(jié)點(diǎn)向其鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播信息包，并接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的 廣播信息包，接收的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包攜帶鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，從 而，節(jié)點(diǎn)可獲知鄰居節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的速度、方向W及所處位置。同樣，節(jié)點(diǎn)在向鄰居節(jié)點(diǎn) 發(fā)送廣播信息包時(shí)，攜帶了節(jié)點(diǎn)自身的速度、方向和位置，W告知其鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn) 的速度、方向W及位置。
[0035] 當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包后，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向和位置、節(jié) 點(diǎn)自身的速度、方向和位置、W及預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，即將移動(dòng)自組織網(wǎng)中的 節(jié)點(diǎn)分為不同組，組內(nèi)包含至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，且獲得的分組結(jié)果是滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的，即 將滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的節(jié)點(diǎn)分到同一組。通過對(duì)節(jié)點(diǎn)W及鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位 置的比較，判斷是否屬于同一組，即判斷節(jié)點(diǎn)之間是否滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件，若不滿足，節(jié) 點(diǎn)不屬于同一組，丟棄廣播信息包，若滿足，節(jié)點(diǎn)屬于同一組。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)移動(dòng)性條 件為速度絕對(duì)值之比大于預(yù)設(shè)值且小于預(yù)設(shè)值的導(dǎo)數(shù)W及位置的矢量的夾角大于或等于0 度且小于或等于90度的節(jié)點(diǎn)劃分為同一組。
[0036] S300:根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量、節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)W及當(dāng)前時(shí) 刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng) 性參數(shù)值，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié) 點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。
[0037] 由于在分簇過程中，節(jié)點(diǎn)的能量對(duì)分簇后網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性有較大影響，為了提高網(wǎng) 絡(luò)穩(wěn)定性，考慮節(jié)點(diǎn)的能量，即根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量W及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余 能量參數(shù)值，由于作為簇頭的節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)其能量有一定要求，通過考 慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，有效確保分簇過程中簇頭的能量。即剩余能量參數(shù)值越大，選為 簇頭的可能性越大。另外，還考慮了節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，節(jié)點(diǎn)度是與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的邊的條數(shù)有關(guān)， 也就是說(shuō)，和鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)有關(guān)，節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多，表示與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的節(jié)點(diǎn)數(shù)越 多，節(jié)點(diǎn)度越大，W節(jié)點(diǎn)度較大的節(jié)點(diǎn)作為簇頭的網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定。移動(dòng)性參數(shù)表示節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性 大小的指標(biāo)，移動(dòng)性參數(shù)值越大，節(jié)點(diǎn)相對(duì)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越小，即節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越小， 通過計(jì)算移動(dòng)性參數(shù)值，為后續(xù)穩(wěn)定性因子計(jì)算提供依據(jù)，后續(xù)通過比較穩(wěn)定性因子大小 選取簇頭，從而在分簇過程中選擇簇頭時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，能提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
[0038] S400:根據(jù)分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息，將分組 結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭。
[0039] 與同組的節(jié)點(diǎn)相比，具有相對(duì)較低的移動(dòng)性、富有的剩余能量W及較高的節(jié)點(diǎn)度， 即移動(dòng)性參數(shù)越大、剩余能量參數(shù)值越大W及節(jié)點(diǎn)度越大，節(jié)點(diǎn)越有可能成為簇頭。節(jié)點(diǎn)向 組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶穩(wěn)定性因子的信息，W告知同組內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因 子，從而實(shí)現(xiàn)組內(nèi)節(jié)點(diǎn)相互知道穩(wěn)定性因子，為后續(xù)對(duì)穩(wěn)定因子大小比較做準(zhǔn)備。然后，將 分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭。
[0040] S500:將分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中 未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。
[0041 ]每個(gè)組獲得一個(gè)簇頭，單個(gè)組內(nèi)可能還存在其他非簇頭節(jié)點(diǎn)，從而將單個(gè)組內(nèi)非 簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，形成單個(gè)簇，每個(gè)組進(jìn)行類似的非簇頭節(jié)點(diǎn)入簇過程，形成 多個(gè)簇。然而，移動(dòng)自組織網(wǎng)中并不是所有非簇頭節(jié)點(diǎn)都能入簇成功，可能存在未入簇的非 簇頭節(jié)點(diǎn)，從而需要遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單 獨(dú)成簇，運(yùn)樣可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)分簇成功。
[0042] 上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條 件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)度，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值;根據(jù)剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)度W及移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算 節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子;將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，將各 組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇， 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇。在上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇過程中，將滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的節(jié)點(diǎn)分 為同一組，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)有相似的移動(dòng)性，W提高分簇的穩(wěn)定性，節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定因子考慮了移動(dòng) 性參數(shù)值，且同時(shí)考慮了剩余能量W及節(jié)點(diǎn)度，從而根據(jù)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性因子選擇的簇頭節(jié)點(diǎn) 是在考慮著=個(gè)因素情況下的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，獲得簇頭節(jié)點(diǎn)后，進(jìn)行非簇頭節(jié)點(diǎn)分簇，從而可提 高分簇穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分簇后的穩(wěn)定性。
[0043] 請(qǐng)參閱圖2,在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量、節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)W及當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié) 點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及 節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的步驟S300包括：
[0044] S310:根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量W及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，并 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度。
[0045] 通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)，從而，在后續(xù)分簇過程中選擇簇頭時(shí)，考慮了節(jié)點(diǎn) 的能量，通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，從而在后續(xù)分簇過程中選擇簇頭時(shí)，還考慮了節(jié)點(diǎn)度。
[0046] S320:根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn) 之間的距離，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并獲取預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰 居節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0047] 由于通過節(jié)點(diǎn)間的信息交換，節(jié)點(diǎn)可知當(dāng)前時(shí)刻鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置， 從而，可計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，在節(jié)點(diǎn)獲知當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)鄰居 節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置的距離基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，從而 可預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0048] S330:根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居 節(jié)點(diǎn)之間的距離W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值。
[0049] 由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值是根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、預(yù)測(cè) 的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)計(jì)算獲得的，從 而，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值既考慮了當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，又考慮了下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，即 描述了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性。
[0050] S340:根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算 節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。
[0051] 由于移動(dòng)性參數(shù)值描述了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，剩余能量參數(shù)值描述的是節(jié)點(diǎn)剩余能 量，節(jié)點(diǎn)度是和鄰居節(jié)點(diǎn)相關(guān)的參數(shù)，從而，穩(wěn)定性因子是采用移動(dòng)性參數(shù)值作為選擇簇頭 的基礎(chǔ)上，同時(shí)加入節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)度計(jì)算出的綜合值，W確保選擇的簇頭穩(wěn)定，從 而提高分簇后網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
[0化2] 在本實(shí)施例中，還設(shè)置定時(shí)器，即S300之后，S400之前，啟動(dòng)定時(shí)器，步驟S400包括 向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息，將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子 對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，則分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息。 即實(shí)現(xiàn)組內(nèi)簇頭定時(shí)發(fā)送簇頭申明信息。
[0053] 請(qǐng)參閱圖3,在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、預(yù) 測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性 參數(shù)值S330包括：
[0054] S331:根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離W及預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn) 的鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算節(jié)點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值。
[0055] 移動(dòng)度量值描述了節(jié)點(diǎn)相對(duì)于其鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，移動(dòng)度量值越大，節(jié)點(diǎn)相對(duì) 于該鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越大，若節(jié)點(diǎn)i有j個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，則分別計(jì)算節(jié)點(diǎn)i相對(duì)于j個(gè)鄰居節(jié) 點(diǎn)的移動(dòng)度量值，即獲得j個(gè)移動(dòng)度量值。
[0056] S332:根據(jù)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度 量值。
[0057] 獲得節(jié)點(diǎn)相對(duì)于該節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值后，求其平均值，獲得平均 移動(dòng)量值。
[0058] S333:對(duì)節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值取倒數(shù)，獲得節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值。
[0059] 由于節(jié)點(diǎn)相對(duì)于某個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值越大，表示節(jié)點(diǎn)相對(duì)于該鄰居節(jié)點(diǎn)移 動(dòng)性較大，平均移動(dòng)度量值越大，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性越大，然而，移動(dòng)參數(shù)值為平均移動(dòng)度量值取 的倒數(shù)，移動(dòng)參數(shù)值越大，其移動(dòng)性越小，越穩(wěn)定。
[0060] 請(qǐng)參閱圖4,在其中一個(gè)實(shí)施例中，將分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭 所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇的步驟S500包括：
[0061] S510:分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息。
[0062] 將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭后，并分別向同組 內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息，W告知同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)其為簇頭。
[0063] S520:獲取非簇頭節(jié)點(diǎn)響應(yīng)簇頭申明信息反饋的入簇申請(qǐng)信息，解析入簇申請(qǐng)信 息，識(shí)別非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與簇頭所在組相同時(shí)，向非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送 允許入簇的應(yīng)答信息。
[0064] 接收到簇頭申明信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送入簇申請(qǐng)信息，申請(qǐng)入簇，具體地，非簇頭 節(jié)點(diǎn)W-跳廣播方式發(fā)送入簇申請(qǐng)信息。當(dāng)接收到非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的入簇申請(qǐng)信息后，對(duì) 入簇申請(qǐng)信息進(jìn)行解析，獲取非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，再判斷非簇節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)是否屬于同 一組，即當(dāng)入簇申請(qǐng)信息對(duì)應(yīng)的非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與接收入簇簇頭所在組相同時(shí)，具體W 單播方式向發(fā)送入簇申請(qǐng)信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息。
[0065] S530:將接收到允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將沒有 接收到允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，直到移動(dòng)自組織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)分簇成 功。
[0066] 當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)接收到簇頭發(fā)送的允許入簇的應(yīng)答信息時(shí)，加入該簇，若節(jié)點(diǎn)沒有 收到任何簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的與允許入簇的應(yīng)答信息，則該節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)分簇成 功，則網(wǎng)絡(luò)分簇成功。
[0067] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā) 送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向 W及位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果的 步驟Sioo之前還包括步驟：
[0068] 初始化移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0069] 即在還未分組和分簇時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行初 始化。在本實(shí)施例中，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配唯一的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，W示與其他節(jié)點(diǎn)的不同，節(jié)點(diǎn)的 組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)均初始化為節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，即初始化時(shí)，將節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)分配給節(jié)點(diǎn) 的組標(biāo)識(shí)號(hào)和簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。例如，網(wǎng)絡(luò)中有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，首先，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí) 號(hào)，分別為1、2、3,則各節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)初始化為1、2、3,簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)同理初始化為1、2、3。
[0070] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā) 送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向 W及位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果的 步驟SlOO之后還包括：
[0071] 將分組結(jié)果中各組內(nèi)節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)更新為對(duì)應(yīng)組內(nèi)最小組標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0072] 分組后，同一組內(nèi)可能包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，然而，運(yùn)些節(jié)點(diǎn)在初始化時(shí)的組標(biāo)識(shí)號(hào)是不 同的，現(xiàn)在被分為同一組，應(yīng)當(dāng)具有相同的組標(biāo)識(shí)號(hào)，從而，將組內(nèi)節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)統(tǒng)一更 新為同一組標(biāo)識(shí)號(hào)，即更新為組內(nèi)最小組標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0073] 將接收到允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將沒有接收到 允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，直到移動(dòng)自組織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)分簇成功的步 驟S600之后還包括：
[0074] 將各簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇頭標(biāo)識(shí)符更新為對(duì)應(yīng)簇頭節(jié)點(diǎn)的簇頭標(biāo)識(shí)符。
[0075] 分簇后，同一簇內(nèi)可能包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)，運(yùn)些節(jié)點(diǎn)在初始化時(shí)的簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)是不同 的，現(xiàn)在被分為同一簇，應(yīng)當(dāng)具有相同的簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)，從而，將各簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇頭標(biāo)識(shí)符統(tǒng) 一更新為簇中簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0076] 下面W-具體實(shí)施例對(duì)上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法加 W解釋說(shuō)明。
[0077] 初始化移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。即初始時(shí)， 給每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)唯一的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，例如網(wǎng)絡(luò)中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)依次分 別初始為1，2，- ? -，n，在本實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)和簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)初分別初始化為與 節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)相同，運(yùn)樣相當(dāng)于在初始時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)自身為一個(gè)組和一個(gè)簇，節(jié)點(diǎn)自身 為簇頭。
[0078] 接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息 包、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果，并將分組 結(jié)果中各組內(nèi)節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)更新為對(duì)應(yīng)組內(nèi)最小組標(biāo)識(shí)號(hào)。其中，預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件為速 度絕對(duì)值之比大于預(yù)設(shè)值且小于預(yù)設(shè)值的導(dǎo)數(shù)W及位置的矢量的夾角大于或等于0度且小 于或等于90度的節(jié)點(diǎn)劃分為同一組。
[0079] 在一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相對(duì)密集的區(qū)域內(nèi)，節(jié)點(diǎn)被稱為按組移動(dòng)模型進(jìn)行移動(dòng)，若節(jié)點(diǎn) 滿足W下公式則說(shuō)明節(jié)點(diǎn)屬于同一組。即預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件表示為W下公式：
[0080]
[0081]
[0082] 其中，Vi為節(jié)點(diǎn)i的速度，V功節(jié)點(diǎn)j的速度，R為預(yù)設(shè)值，Xi為節(jié)點(diǎn)i的位置在X軸的 分量，X功節(jié)點(diǎn)j的位置在X軸的分量，y功節(jié)點(diǎn)i的位置在y軸的分量，y功節(jié)點(diǎn)j的位置在y 軸的分量，滿足上述兩個(gè)公式條件，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j屬于同一組。通過W上兩個(gè)公式分 別描述了兩節(jié)點(diǎn)的速率比和運(yùn)動(dòng)矢量的關(guān)系。在同一組中，節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡和行為是相似 的，因而通過節(jié)點(diǎn)的速度和角度判斷是否屬于同一個(gè)組是合理的。
[0083] 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量W及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，并根據(jù) 節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度。
[0084] 計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值的具體公式為：
[00 化]Ej(t) = ej(t)/ej(0)。
[0086] 其中屯（t)為節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)刻的剩余能量參數(shù)值，6如)為節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)刻的剩余能 量，6抑)為節(jié)點(diǎn)j在0時(shí)刻的剩余能量，即節(jié)點(diǎn)的原始能量。
[0087] 計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度的具體公式為：
[008引 Nj(t) = l_l/nj(t)。
[0089] 其中，Nj(t)為節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)度，nj(t)為節(jié)點(diǎn)j在t時(shí)刻的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè) 數(shù)，若節(jié)點(diǎn)j是孤立的，則W(t)=0，N^t)^-w。
[0090] 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間 的距離，并預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，W獲取預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居 節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0091] 通過獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包，可獲知當(dāng)前時(shí)刻鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W 及位置，且可通過移動(dòng)終端位置記錄軟件獲知當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)自身的速度、方向W及位置，其 原理為利用傳感器來(lái)記錄節(jié)點(diǎn)的位置，通過基站和GI^獲取節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度和方向，從而可 知計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離。并通過W下公式預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速 度、方向。
[0092]
[0093]
[0094] 其中，其中V^t)表示預(yù)測(cè)的t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的速度，山(t)表示預(yù)測(cè)的t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的方 向。0<a<l，稱為隨機(jī)調(diào)節(jié)因子，用來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性。vj(t-l)表示t-1時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的 速度，(1加-1)表示預(yù)測(cè)的t-1時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的方向，；，心-0表示t時(shí)刻之前的t-1個(gè)時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j 速度的平均值，立代表t時(shí)刻之前的t-1個(gè)時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j方向的平均值。,為t-1時(shí)刻 節(jié)點(diǎn)t-1)有關(guān)的服從高斯分布的速度調(diào)節(jié)變量乂為t-1時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j與山(t-1)有關(guān) 的服從高斯分布的方向調(diào)節(jié)變量。在本實(shí)施例中，速度調(diào)節(jié)變量的高斯分布中的均值為y， 且設(shè)置y = 〇。
[0095] 通過W下公式預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，W獲取預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié) 點(diǎn)之間的距離。
[0096] xj(t)=xj(t-l)+vj(t) ? cosdj(t)；
[0097] yj(t)=yj(t-l)+Vj(t) ? sindj(t)。
[0098] 在預(yù)測(cè)完下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度和方向后，可預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，例如，根據(jù) t-1時(shí)刻的速度和方向，預(yù)測(cè)t時(shí)刻的速度和方向，其中，Xj(t)為預(yù)測(cè)的t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的位置 的X軸分量，^如-1)為t-1時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的位置的X軸分量，7如)為預(yù)測(cè)的t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的位置的 y軸分量為t-1時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j的位置的y軸分量，通過X軸分量和y軸分量可知節(jié)點(diǎn)的位 置。預(yù)測(cè)完之后，即可預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0099] 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離W及預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的鄰 居節(jié)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算節(jié)點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值。計(jì)算移動(dòng)度量值 的公式具體為：
[0100]
[0101] 其中，Mj,i(t)代表t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)i的移動(dòng)度量值，Dfj,i(t)代表t時(shí)刻節(jié)點(diǎn) i和節(jié)點(diǎn)j之間的相對(duì)距離，Dpw(t)代表通過預(yù)測(cè)得到的t時(shí)刻的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì) 距離。請(qǐng)參閱圖5，t時(shí)刻，節(jié)點(diǎn)j有m個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)1的移動(dòng)度量值為Mwvt), 節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)2的移動(dòng)度量值為Mw(t)，節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)3的移動(dòng)度量值為Mw(t)，節(jié) 點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)4的移動(dòng)度量值為Mw(t)，節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于節(jié)點(diǎn)5的移動(dòng)度量值為Mw(t)，節(jié)點(diǎn)j 相對(duì)于節(jié)點(diǎn)m的移動(dòng)度量值為心,m(t)。
[0102] 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值。
[0103] 計(jì)算節(jié)點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值后，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量 值，具體公式為：
[0104]
[0105] 節(jié)點(diǎn)相對(duì)每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值可能不同，為了減小誤差，可取節(jié)點(diǎn)相對(duì)于 鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值的平均值。其中，為t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于m個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng) 度量值的平均值，即節(jié)點(diǎn)j的平均移動(dòng)度量值，Mj,k(t)為t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)j相對(duì)于鄰居節(jié)點(diǎn)k的移 動(dòng)度量值，值越大，表示節(jié)點(diǎn)j的移動(dòng)性越大。
[0106] 對(duì)節(jié)點(diǎn)的平挽務(wù)動(dòng)度量值取倒數(shù)，獲得節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)參數(shù)值。即：
[0107]
[0108] 其中，M^t)為節(jié)點(diǎn)j的移動(dòng)參數(shù)值，值越大，表示節(jié)點(diǎn)j的移動(dòng)性越小。
[0109] 根據(jù)剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)度W及移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子，具體計(jì) 算公式為：
[0110] Rj(t) = ;riEj(t)+;rjNj(t)甘3Mj(t)。
[0111] 其中，的(1:)為1:時(shí)刻節(jié)點(diǎn)^'的穩(wěn)定性因子，1'1 = ^ = 0.2,〇 = 0.6，滿足1'1+'2甘3 = 1， 節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子作為網(wǎng)絡(luò)中影響簇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素，且R^〇)=〇,即初始時(shí)，0時(shí) 刻節(jié)點(diǎn)j的穩(wěn)定性因子為0。
[0112] 啟動(dòng)定時(shí)器，節(jié)點(diǎn)廣播攜帶節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息給同組內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)，并接 收同組內(nèi)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的攜帶穩(wěn)定性因子的信息，將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì) 應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)時(shí)，向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息，生成一 跳簇。
[0113] 接收到簇頭申明信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)W-跳廣播方式發(fā)送入簇申請(qǐng)信息，申請(qǐng)入 簇，當(dāng)接收到非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的入簇申請(qǐng)信息后，判斷非簇節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)是否為同一組 節(jié)點(diǎn)，即當(dāng)入簇申請(qǐng)信息對(duì)應(yīng)的非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與接收入簇簇頭所在組相同時(shí)，具體W 單播方式向發(fā)送入簇申請(qǐng)信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息。當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)接收 到簇頭發(fā)送的允許入簇的應(yīng)答信息時(shí)，加入該簇，若節(jié)點(diǎn)沒有收到任何簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的與 允許入簇的應(yīng)答信息，則該節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)分簇成功，則網(wǎng)絡(luò)分簇成功。
[0114] 請(qǐng)參閱圖6,提供一種實(shí)施方式的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，包括：
[0115] 獲取模塊100,用于獲取節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的 個(gè)數(shù)。
[0116] 為了提高分簇方法的穩(wěn)定性，考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)度，可通過能量管理 單元獲取節(jié)點(diǎn)能量信息，通過節(jié)點(diǎn)間的信息交換可獲取鄰居節(jié)點(diǎn)信息，即可獲知節(jié)點(diǎn)的鄰 居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0117] 分組模塊200,用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至 節(jié)點(diǎn)的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及 位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果。
[0118] 在本實(shí)施例中，所有節(jié)點(diǎn)向其鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播信息包，并接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的 廣播信息包，接收的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包攜帶鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，從 而，節(jié)點(diǎn)可獲知鄰居節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻的速度、方向W及所處位置。同樣，節(jié)點(diǎn)在向鄰居節(jié)點(diǎn) 發(fā)送廣播信息包時(shí)，攜帶了節(jié)點(diǎn)自身的速度、方向和位置，W告知其鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn) 的速度、方向W及位置。
[0119] 當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包后，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向和位置、節(jié) 點(diǎn)自身的速度、方向和位置、W及預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，即將移動(dòng)自組織網(wǎng)中的 節(jié)點(diǎn)分為不同組，組內(nèi)包含至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，且獲得的分組結(jié)果是滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的，即 將滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的節(jié)點(diǎn)分到同一組。通過對(duì)節(jié)點(diǎn)W及鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位 置的比較，判斷是否屬于同一組，即判斷節(jié)點(diǎn)之間是否滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件，若不滿足，節(jié) 點(diǎn)不屬于同一組，丟棄廣播信息包，若滿足，節(jié)點(diǎn)屬于同一組。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)移動(dòng)性條 件為速度絕對(duì)值之比大于預(yù)設(shè)值且小于預(yù)設(shè)值的導(dǎo)數(shù)W及位置的矢量的夾角大于或等于0 度且小于或等于90度的節(jié)點(diǎn)劃分為同一組。
[0120] 計(jì)算模塊300,用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量、節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè) 數(shù)W及當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W 及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性 參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。
[0121] 由于在分簇過程中，節(jié)點(diǎn)的能量對(duì)分簇后網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性有較大影響，為了提高網(wǎng) 絡(luò)穩(wěn)定性，考慮節(jié)點(diǎn)的能量，即根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量W及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余 能量參數(shù)值，由于作為簇頭的節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)其能量有一定要求，通過考 慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，有效確保分簇過程中簇頭的能量。即剩余能量參數(shù)值越大，選為 簇頭的可能性越大。另外，還考慮了節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，節(jié)點(diǎn)度是與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的邊的條數(shù)有關(guān)， 也就是說(shuō)，和鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)有關(guān)，節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)越多，表示與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的節(jié)點(diǎn)數(shù)越 多，節(jié)點(diǎn)度越大，W節(jié)點(diǎn)度較大的節(jié)點(diǎn)作為簇頭的網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定。移動(dòng)性參數(shù)表示節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性 大小的指標(biāo)，移動(dòng)性參數(shù)值越大，節(jié)點(diǎn)相對(duì)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越小，即節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越小， 通過計(jì)算移動(dòng)性參數(shù)值，為后續(xù)穩(wěn)定性因子計(jì)算提供依據(jù)，后續(xù)通過比較穩(wěn)定性因子大小 選取簇頭，從而在分簇過程中選擇簇頭時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，能提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
[0122] 簇頭選擇模塊400,用于根據(jù)分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因 子的信息，將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭。
[0123] 與同組的節(jié)點(diǎn)相比，具有相對(duì)較低的移動(dòng)性、富有的剩余能量W及較高的節(jié)點(diǎn)度， 即移動(dòng)性參數(shù)越大、剩余能量參數(shù)值越大W及節(jié)點(diǎn)度越大，節(jié)點(diǎn)越有可能成為簇頭。節(jié)點(diǎn)向 組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶穩(wěn)定性因子的信息，W告知同組內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因 子，從而實(shí)現(xiàn)組內(nèi)節(jié)點(diǎn)相互知道穩(wěn)定性因子，為后續(xù)對(duì)穩(wěn)定因子大小比較做準(zhǔn)備。然后，將 分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭。
[0124] 分簇模塊500，用于將分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將移動(dòng) 自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。
[0125] 每個(gè)組獲得一個(gè)簇頭，單個(gè)組內(nèi)可能還存在其他非簇頭節(jié)點(diǎn)，從而將單個(gè)組內(nèi)非 簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，形成單個(gè)簇，每個(gè)組進(jìn)行類似的非簇頭節(jié)點(diǎn)入簇過程，形成 多個(gè)簇。然而，移動(dòng)自組織網(wǎng)中并不是所有非簇頭節(jié)點(diǎn)都能入簇成功，可能存在未入簇的非 簇頭節(jié)點(diǎn)，從而需要遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單 獨(dú)成簇，運(yùn)樣可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自組織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)分簇成功。
[0126] 上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條 件W及節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)度，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值;根據(jù)剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)度W及移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算 節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子;將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，將各 組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇， 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇。在上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇過程中，將滿足預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件的節(jié)點(diǎn)分 為同一組，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)有相似的移動(dòng)性，W提高分簇的穩(wěn)定性，節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定因子考慮了移動(dòng) 性參數(shù)值，且同時(shí)考慮了剩余能量W及節(jié)點(diǎn)度，從而根據(jù)節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性因子選擇的簇頭節(jié)點(diǎn) 是在考慮著=個(gè)因素情況下的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，獲得簇頭節(jié)點(diǎn)后，進(jìn)行非簇頭節(jié)點(diǎn)分簇，從而可提 高分簇穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分簇后的穩(wěn)定性。
[0127] 請(qǐng)參閱圖7,在其中一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算模塊300包括：
[0128] 能量節(jié)點(diǎn)度計(jì)算單元310,用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量W及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算節(jié) 點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度。
[0129] 通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)，從而，在后續(xù)分簇過程中選擇簇頭時(shí)，考慮了節(jié)點(diǎn) 的能量，通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，從而在后續(xù)分簇過程中選擇簇頭時(shí)，還考慮了節(jié)點(diǎn)度。
[0130] 預(yù)測(cè)單元320,用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn) 與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，并獲取預(yù)測(cè)的下一時(shí) 刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0131] 由于通過節(jié)點(diǎn)間的信息交換，節(jié)點(diǎn)可知當(dāng)前時(shí)刻鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置， 從而，可計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，在節(jié)點(diǎn)獲知當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)鄰居 節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置的距離基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，從而 可預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離。
[0132] 移動(dòng)性參數(shù)計(jì)算單元330,用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、預(yù)測(cè)的 下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù) 值。
[0133] 由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值是根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、預(yù)測(cè) 的下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)分別與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離W及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)計(jì)算獲得的，從 而，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值既考慮了當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，又考慮了下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的位置，即 描述了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性。
[0134] 穩(wěn)定性因子計(jì)算單元340,用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié) 點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。
[0135] 由于移動(dòng)性參數(shù)值描述了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，剩余能量參數(shù)值描述的是節(jié)點(diǎn)剩余能 量，節(jié)點(diǎn)度是和鄰居節(jié)點(diǎn)相關(guān)的參數(shù)，從而，穩(wěn)定性因子是采用移動(dòng)性參數(shù)值作為選擇簇頭 的基礎(chǔ)上，同時(shí)加入節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)度計(jì)算出的綜合值，W確保選擇的簇頭穩(wěn)定，從 而提高分簇后網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
[0136] 由于移動(dòng)性參數(shù)值描述了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，剩余能量參數(shù)值描述的是節(jié)點(diǎn)剩余能 量，節(jié)點(diǎn)度是和鄰居節(jié)點(diǎn)相關(guān)的參數(shù)，從而，穩(wěn)定性因子是采用移動(dòng)性參數(shù)值作為選擇簇頭 的基礎(chǔ)上，同時(shí)加入節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)度計(jì)算出的綜合值，W確保選擇的簇頭穩(wěn)定，從 而提高分簇后網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
[0137] 在本實(shí)施例中，還設(shè)置定時(shí)器，即計(jì)算模塊300根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始 能量、節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)W及當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的速度、方向W及位置，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剩余能 量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)度W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子之后，簇頭申明發(fā)送模塊400向組 內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息，將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng) 的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，并分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息之前，啟動(dòng)定時(shí)器，簇 頭申明發(fā)送模塊400具體向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶穩(wěn)定性因子的信息，將分組結(jié)果中各組 內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，則分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn) 發(fā)送簇頭申明信息。即實(shí)現(xiàn)組內(nèi)簇頭定時(shí)發(fā)送簇頭申明信息。
[0138] 請(qǐng)參閱圖8，在其中一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)性參數(shù)計(jì)算單元330包括：
[0139] 第一計(jì)算單元331，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離W及預(yù)測(cè)的下 一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算節(jié)點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度 量值。
[0140] 移動(dòng)度量值描述了節(jié)點(diǎn)相對(duì)于其鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，移動(dòng)度量值越大，節(jié)點(diǎn)相對(duì) 于該鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性越大，若節(jié)點(diǎn)i有j個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，則分別計(jì)算節(jié)點(diǎn)i相對(duì)于j個(gè)鄰居節(jié) 點(diǎn)的移動(dòng)度量值，即獲得j個(gè)移動(dòng)度量值。
[0141] 第二計(jì)算單元332,用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)W及節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值，計(jì)算節(jié) 點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值。
[0142] 獲得節(jié)點(diǎn)相對(duì)于該節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值后，求其平均值，獲得平均 移動(dòng)量值。
[0143] 第=計(jì)算單元333,用于對(duì)節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值取倒數(shù)，獲得節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù) 值。
[0144] 由于節(jié)點(diǎn)相對(duì)于某個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值越大，表示節(jié)點(diǎn)相對(duì)于該鄰居節(jié)點(diǎn)移 動(dòng)性較大，平均移動(dòng)度量值越大，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性越大，然而，移動(dòng)參數(shù)值為平均移動(dòng)度量值取 的倒數(shù)，移動(dòng)參數(shù)值越大，其移動(dòng)性越小，越穩(wěn)定。
[0145] 請(qǐng)參閱圖9,在其中一個(gè)實(shí)施例中，分簇模塊500包括：
[0146] 簇頭申明發(fā)送單元510,用于分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息。
[0147] 將分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭后，并分別向同組 內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息，W告知同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)其為簇頭。
[0148] 應(yīng)答單元520,用于獲取非簇頭節(jié)點(diǎn)響應(yīng)簇頭申明信息反饋的入簇申請(qǐng)信息，解析 入簇申請(qǐng)信息，識(shí)別非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與簇頭所在組相同時(shí)，向非簇 頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息。
[0149] 接收到簇頭申明信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送入簇申請(qǐng)信息，申請(qǐng)入簇，具體地，非簇頭 節(jié)點(diǎn)W-跳廣播方式發(fā)送入簇申請(qǐng)信息。當(dāng)接收到非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的入簇申請(qǐng)信息后，對(duì) 入簇申請(qǐng)信息進(jìn)行解析，獲取非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，再判斷非簇節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)是否屬于同 一組，即當(dāng)入簇申請(qǐng)信息對(duì)應(yīng)的非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與接收入簇簇頭所在組相同時(shí)，具體W 單播方式向發(fā)送入簇申請(qǐng)信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息。
[0150] 分簇單元530,用于將接收到允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所 在簇，將沒有接收到允許入簇的應(yīng)答信息的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，直到移動(dòng)自組織網(wǎng)中所 有節(jié)點(diǎn)分簇成功。
[0151] 當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)接收到簇頭發(fā)送的允許入簇的應(yīng)答信息時(shí)，加入該簇，若節(jié)點(diǎn)沒有 收到任何簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的與允許入簇的應(yīng)答信息，則該節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)分簇成 功，則網(wǎng)絡(luò)分簇成功。
[0152] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)還包括：
[0153] 初始化模塊，用于初始化移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭 標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0154] 即在還未分組和分簇時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行初 始化。在本實(shí)施例中，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配唯一的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，W示與其他節(jié)點(diǎn)的不同，節(jié)點(diǎn)的 組標(biāo)識(shí)號(hào)W及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)均初始化為節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，即初始化時(shí)，將節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)分配給節(jié)點(diǎn) 的組標(biāo)識(shí)號(hào)和簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。例如，網(wǎng)絡(luò)中有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，首先，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí) 號(hào)，分別為1、2、3,則各節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)初始化為1、2、3,簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)同理初始化為1、2、3。 [01W]在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)還包括：
[0156] 組標(biāo)識(shí)號(hào)更新模塊，用于將分組結(jié)果中各組內(nèi)節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)更新為對(duì)應(yīng)組內(nèi)最 小組標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0157] 分組后，同一組內(nèi)可能包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，然而，運(yùn)些節(jié)點(diǎn)在初始化時(shí)的組標(biāo)識(shí)號(hào)是不 同的，現(xiàn)在被分為同一組，應(yīng)當(dāng)具有相同的組標(biāo)識(shí)號(hào)，從而，將組內(nèi)節(jié)點(diǎn)的組標(biāo)識(shí)號(hào)統(tǒng)一更 新為同一組標(biāo)識(shí)號(hào)，即更新為組內(nèi)最小組標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0158] 簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)更新模塊，用于將各簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇頭標(biāo)識(shí)符更新為對(duì)應(yīng)簇頭節(jié)點(diǎn)的簇 頭標(biāo)識(shí)符。
[0159] 分簇后，同一簇內(nèi)可能包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)，運(yùn)些節(jié)點(diǎn)在初始化時(shí)的簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)是不同 的，現(xiàn)在被分為同一簇，應(yīng)當(dāng)具有相同的簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)，從而，將各簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇頭標(biāo)識(shí)符統(tǒng) 一更新為簇中簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。
[0160] 移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法的系統(tǒng)，利用移動(dòng) 自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇時(shí)的過程與上述移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法類似，設(shè) 及的公式也相同，從而，在次不在寶述。
[0161] W上實(shí)施例的各技術(shù)特征可W進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例 中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要運(yùn)些技術(shù)特征的組合不存在矛 盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
[0162] W上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能 因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運(yùn)些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。 因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的原始能量以及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)； 獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣 播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位 置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件以及所述節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果； 根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量、所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及當(dāng) 前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn) 度以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度 以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子； 根據(jù)所述分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的信息，將所述 分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭； 將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未 入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，其特征在于，所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的 剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量、所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速 度、方向以及位置，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及所述節(jié)點(diǎn)的移 動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng) 性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子的步驟包括： 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值，并根據(jù) 所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度； 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn) 之間的距離，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，并獲取預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻所述節(jié) 點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離； 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、所述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰 居節(jié)點(diǎn)之間的距離以及所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值； 根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值， 計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，其特征在于，所述根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所 述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、所述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離以 及所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值的步驟包括： 根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離以及所述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與 所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度 量值； 根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng) 度量值； 對(duì)所述節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值取倒數(shù)，獲得所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，其特征在于，所述將所述分組結(jié)果 中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇，將移動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單 獨(dú)成簇的步驟包括： 分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息； 獲取所述非簇頭節(jié)點(diǎn)響應(yīng)所述簇頭申明信息反饋的入簇申請(qǐng)信息，解析所述入簇申請(qǐng) 信息，識(shí)別所述非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，當(dāng)所述非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與所述簇頭所在組相同時(shí)，向 所述非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息； 將接收到所述允許入簇的應(yīng)答信息的所述非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所在簇，將沒有接 收到所述允許入簇的應(yīng)答信息的所述非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，直到移動(dòng)自組織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn) 分簇成功。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇方法，其特征在于，所述接收鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā) 送的廣播信息包，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播信息包、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件以及節(jié)點(diǎn)的位 置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得分組結(jié)果的步驟之前還包括： 初始化所述移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)以及簇頭標(biāo)識(shí)號(hào)。6. -種移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于獲取所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量以及所述節(jié)點(diǎn)的鄰居 節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)； 分組模塊，用于獲取鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包，根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送 至所述節(jié)點(diǎn)的廣播信息包獲取鄰居節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，并根據(jù)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的速 度、方向以及位置、預(yù)設(shè)移動(dòng)性條件以及所述節(jié)點(diǎn)的位置、速度和方向，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分組，獲得 分組結(jié)果； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量、所述節(jié)點(diǎn)的原始能量、所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn) 的個(gè)數(shù)以及當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所 述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述 節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子； 簇頭選擇模塊，用于根據(jù)所述分組結(jié)果，向組內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性 因子的信息，將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)最大穩(wěn)定性因子對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)分別作為簇頭； 分簇模塊，用于將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)所述簇頭所在簇，將移 動(dòng)自組織網(wǎng)中未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇將所述分組結(jié)果中各組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì) 應(yīng)所述簇頭所在簇，遍歷移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)，將未入簇的非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括： 能量節(jié)點(diǎn)度計(jì)算單元，用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及節(jié)點(diǎn)的原始能量，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn) 的剩余能量參數(shù)值，并根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度； 預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn) 與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)的速度、方向以及位置，并獲取預(yù)測(cè)的下 一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離； 移動(dòng)性參數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離、所述預(yù)測(cè) 的下一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離以及所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)算所述節(jié) 點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值； 穩(wěn)定性因子計(jì)算單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的剩余能量參數(shù)值、所述節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度以及 所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參數(shù)值，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性因子。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)定性因子計(jì)算 單元包括： 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)之間距離以及所述預(yù)測(cè)的下 一時(shí)刻所述節(jié)點(diǎn)與所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)之間的距離，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)相對(duì)于所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè) 鄰居節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值； 第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)以及所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)度量值，計(jì)算 所述節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值； 第三計(jì)算單元，用于對(duì)所述節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)度量值取倒數(shù)，獲得所述節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性參 數(shù)值。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，其特征在于，所述分簇模塊包括： 簇頭申明發(fā)送單元，用于分別向同組內(nèi)非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送簇頭申明信息； 應(yīng)答單元，用于獲取所述非簇頭節(jié)點(diǎn)響應(yīng)所述簇頭申明信息反饋的入簇申請(qǐng)信息，解 析所述入簇申請(qǐng)信息，識(shí)別所述非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組，當(dāng)所述非簇頭節(jié)點(diǎn)所在組與所述簇頭 所在組相同時(shí)，向所述非簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許入簇的應(yīng)答信息； 分簇單元，用于將接收到所述允許入簇的應(yīng)答信息的所述非簇頭節(jié)點(diǎn)加入對(duì)應(yīng)簇頭所 在簇，將沒有接收到所述允許入簇的應(yīng)答信息的所述非簇頭節(jié)點(diǎn)單獨(dú)成簇，直到移動(dòng)自組 織網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)分簇成功。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)自組織網(wǎng)的分簇系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 初始化模塊，用于初始化所述移動(dòng)自組織網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)、組標(biāo)識(shí)號(hào)以及簇頭 標(biāo)識(shí)號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04W40/20GK105848241SQ201610164800
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】毛為民, 姜智堅(jiān), 王萍修, 王浩, 王素杰, 何智星, 陳伯龍
【申請(qǐng)人】廣州供電局有限公司