[发明专利]一种极大覆盖分群方法、装置及网络节点

说明书

本发明提供一种极大覆盖分群方法、装置及网络节点，该方法包括：确定并广播第一节点的覆盖能力信息；获取第二节点广播的所述第二节点的覆盖能力信息；根据所述第一节点的覆盖能力信息和所述第二节点的覆盖能力信息，选择群首节点，组成极大覆盖分群；本发明实施例通过节点的覆盖状态信息交换和覆盖能力信息计算，优选出最大覆盖的群首节点，进而组成最少跳极大覆盖的无线骨干网，从而实现无线异构网络中的高通信能力节点的有效利用，实现无线异构网络的最佳分群。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种极大覆盖分群方法、装置及网络节点。

背景技术

无线自组网(即Ad hoc网络)综合了移动无线通信和计算机网络等技术，无须依赖预设的通信基础设施就可以快速自动组网，具有自组织、自愈合、无中心、多跳路由和高抗毁性等特点，适合于突发、临时性的应急通信场合。利用Ad hoc网络的多跳转发和自组织特性可以提高网络组织的维护灵活性和健壮性。

但是平面Ad hoc网络的可扩展性差，解决自组网可扩展性问题的一个有效方法是通过分群构建层次化的网络拓扑结构，分群的基本思想是按照地理邻近关系将网络节点分为若干个群组，给网络提供规模较小的逻辑组织，使网络易于管理。分群内的节点集可以共享信道资源，分群间则便于实现时隙和扩频码的空间复用，从而提高信道吞吐量。形成网络分群结构的重要节点是群首(Cluster-Head)，它们负责建立分群和维护网络拓扑。群首的集合称为支配集(Dominating Set，DS)，它们之间通过直视(LOS)链路或网关(Gateway)转发实现群间通信，互相连通的支配节点集又称为连通支配集(Connected Dominated Set，CDS)。

最小连通支配集问题是一个非确定性(NP-hard)问题，自组网分群生成都采用启发式算法进行分群划分。根据群首选择原则的不同，可分为最小ID优先、最大连接度优先、最大权值优先算法等。最小ID优先算法中，ID较小的节点称为群首的可能性远高于其他节点，算法缺乏公平性。最大连接度优先算法以连接度作为启发选择群首节点，负载均衡都较差，不能综合考虑网络在稳定性、扩展性等方面的需求。基于权重的分群算法综合考虑系统的节点度、移动性等多种增强群结构稳定性因素，可以保证网络具有更可靠的性能，权重的选取具有极大主观性，降低了算法的实用性。

现有的分群技术通常假定网络中的各节点具有相同的通信覆盖范围，无法区分节点的通信能力，生成的分群结构只能覆盖有限的通信距离，不能适用于多类型节点形成的无线异构网络。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极大覆盖分群方法、装置及网络节点，以解决现有技术中多类型节点形成的无线异构网络的分群问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种极大覆盖分群方法，应用于自组网的第一节点，包括：

确定并广播第一节点的覆盖能力信息；

获取第二节点广播的所述第二节点的覆盖能力信息；

根据所述第一节点的覆盖能力信息和所述第二节点的覆盖能力信息，选择群首节点，组成极大覆盖分群。

其中，所述确定并广播第一节点的覆盖能力信息之前，所述方法还包括：

周期性或基于事件触发机制广播测距信息，所述测距信息至少包括：测距信号；

获取第二节点基于所述测距信息广播的第一节点对于第二节点的覆盖状态信息，所述覆盖状态信息至少包括：第二节点与第一节点的节点相对距离以及第二节点与第一节点之间的链路状态指示。

其中，确定第一节点的覆盖能力信息，包括；

根据第二节点广播的第一节点对于第二节点的覆盖状态信息，确定第一节点的覆盖能力信息。

其中，所述根据第二节点广播的第一节点对于第二节点的覆盖状态信息，确定第一节点的覆盖能力信息，包括：