[发明专利]泛在末梢环境中的节点选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种泛在末梢环境中的节点选择方法。

背景技术

泛在网络，能够使用户在任何时间任何地点可以享有所需服务，随着泛在网络的不断发展，越来越多的智能终端、传感器设备、便携式设备等可以进行通信为用户提供服务，各种能提供不同业务的终端设备分布于用户周边形成了智能空间即泛在末梢环境(例如:智能家居、协同办公、智慧校园)。在泛在末梢环境中，节点间可通过无线通信组成无中心MANET网络，通过协作提供丰富的泛在业务，因此节点需查找到其他节点所能提供的服务，查找到多个匹配的服务后，需选择其中之一协作完成服务。因此在泛在末梢网络中协作完成服务需要服务发现与选择方法。

泛在末梢环境中若每个节点都存储整个网络的服务，节点存储的信息将过于巨大，若节点只在需要协作完成服务时广播查找匹配服务，则会在短暂时间内造成网络拥塞，若选择特定节点来存储小区域内的节点服务，形成基于簇的服务发现结构，则服务发现能快速有效的实现，因此在服务发现方法中，构建簇结构能有效提高发现成功率，降低网络拥塞。服务发现的可靠性高低是指查找到匹配服务的概率大小，若能在较短时间内查找到匹配的服务，则用户等待时间短，用户体验好。服务选择的可靠性高低是指服务执行时中断的难易程度，中间路由节点的移动性和能量有限性会造成路径失效，从而造成服务中断，服务提供节点的失效更会造成服务中断。若能预测节点及路径的可靠性水平，并选择可靠性高的节点及路径，则可有效减少服务中断次数，增强用户体验。因此泛在末梢环境下基于可靠性预测的服务发现与选择方法具有重要的研究价值。

现有技术中主要存在以下几种方式实现节点或路径的选取来进行通信：

1、通过广播服务发现请求的方式查找匹配的服务，但是限制广播服务请求信息的跳数，从而达到减少服务发现负载的目的。但只在有限跳数内寻找服务，可能出现匹配的服务全在查找范围外的情况，其服务发现成功率并不高，同时广播服务发现请求的方式可能会造成短时间内网络拥塞的发生；

2、跨层以及分簇的思路，但是簇头节点的选择方案并不能保证该簇的稳定性，同时没有提出查找到多个匹配的服务时如何选择服务提供节点的问题；

3、选择能使网络生命周期最长的服务提供节点，但网络中提供服务或转发消息消耗的能量并不是减小其网络生命周期的最重要因素，同时，用户体验到的服务质量高低比网络生命周期长短更重要，同时，该方式中还订了Cost函数：Cost＝∑i∈pathnumService(Ni)×Et+numService(SPselected)×Eexe其中，Ni是从服务发起节点到服务执行节点路径上的中间节点，Et是服务中继节点传递服务请求所需要的能量，Eexe是服务执行节点执行该服务所需要的能量，SPselected是选取来执行服务的节点，服务发起节点依据Cost函数的定义计算每个节点的Cost值，选取Cost最小的节点作为服务执行节点，但对于每个不同的请求服务而言，服务提供节点和中间路由节点需消耗的能量都具有差异性，该方案并不能精确估算具体的能量消耗值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是本发明的目的在于如何构建泛在末梢环境下基于可靠性预测的服务发现与选择方法，通过预测节点的移动性及节点有效时间，建立可靠性高的簇结构以完成服务发现，同时计算服务提供节点及路径的可靠性，选取可靠性最高的服务提供节点及路径，采用双路径机制增强路径可靠性，从而完成服务选择。

为此目的，本发明提出了一种泛在末梢环境中的节点选择方法，包括：S4，计算所述源节点的速度在水平方向和垂直方向上的分解量v_x0和v_y0，以及当前时刻的与服务节点的距离d，根据当前时刻的距离d与T时间后两节点之间距离的比值计算两节点间基于移动性的可靠性水平R_SM，

其中，T为完成服务所需时间，获取所述源节点剩余能量所能持续的时间t_N，计算两节点间基于能量的可靠性水平R_SE，