[发明专利]无线自组织网络动态分簇系统及其方法

权利要求书

1.一种无线自组织网络动态分簇系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：初始化；

所述步骤1的初始化，包括：各个无线自组织网络的自组网节点采用随机倒计时器生成的方法，随机成为簇头节点，而除了簇头节点之外的非簇头节点随机加入临近的簇头节点，以此完成初始组网分簇；

步骤2：获取自组网节点的行动规划信息；

所述获取自组网节点的行动规划信息，包括：通过自组网节点相互交互信息，各个自组网节点获取无线自组织网络中其他自组网节点在移动过程中的路径规划信息，该路径规划信息是结合数字地图，按时间分片标记各个自组网节点在每个时刻的坐标信息；

步骤3：无线自组织网络重新分簇；

所述无线自组织网络重新分簇，包括各个自组网节点根据获取的行动规划信息，进行簇头节点评价值计算，并根据计算结果重新生成簇头节点，其他自组网节点选择新的簇头节点加入无线自组织网络，形成新的无线自组织分簇结构；

所述无线自组织网络重新分簇的具体步骤包括：

步骤3-1：计算得到自组网节点的节点邻居集合；

凡是坐标位置在某个自组网节点的通信范围G内的簇头节点，视为节点邻居；

步骤3-2：计算自组网节点的平均连接度；

所述计算自组网节点连接度，包括：根据无线自组网节点的行动规划信息，计算在自组网节点移动过程中的平均连接度，而任意时刻自组网节点的连接度为该时刻所属的当前时间片下的节点邻居集合，这样，编号为m的自组网节点的当前时间片下的节点邻居集合O_m(R_m)＝N_m；记而自组网节点移动过程中的平均连接度用表示，而编号为m的自组网节点的平均连接度为公式(3)所示：

其中，R_m表示编号为m的自组网节点的作为路径轨迹的行动规划路径，J是把行动规划路径按时间片划分为的分段数量；j表示给各分段配置的索引标记的整型变量；

步骤3-3：计算自组网节点的簇头节点评价值；

所述计算自组网节点的簇头节点评价值，包括：对于编号为m的自组网节点，用公式(4)计算其簇头评价值Φ_m：

其中，E_m为编号为m的自组网节点的剩余能量值，为编号为m的自组网节点的合理连接度，该合理连接度取决于编号为m的自组网节点其作为簇头节点的管理节点、为簇头节点提供转发服务的能力，O_m(R_m)为所述编号为m的自组网节点的当前时间片下的节点邻居集合；α，β，γ均为权重系数；

步骤3-4：按自组网节点的簇头节点评价值生成簇头节点；

各个自组网节点根据计算得到的其簇头节点评价值，重新设置倒计时器，其簇头节点评价值越大的，该倒计时器的倒计时时长的值就越小，然后同时让各个自组网节点的该倒计时器进行倒计时，最先倒计时到0的节点，成为新的簇头节点；

步骤3-5：非簇头的自组网节点选择簇头节点；

所述非簇头的自组网节点选择簇头节点，包括：各个没有成为新的簇头节点的自组网节点，随机选择其临近的设定范围的簇头节点，加入无线自组织网络，以此形成新的无线自组织网络的分簇结构；

步骤3-6：无线自组织网络状态更新；

所述无线自组织网络状态更新，包括：非簇头的自组网节点选择簇头节点以后，无线自组织网络的组网结构进行更新，即登记进新加入的簇头节点，用公式(5)表示为：

S_t→S_t+1 (5)

其中，t为所述更新前的上一个无线自组织网络中的簇头节点集合S_t的序列号且为正整数。