[发明专利]一种基于节点移动特性的移动P2P网络分簇方法

摘要

本发明公开了一种基于节点移动特性的移动P2P网络分簇算法，该方法包括，步骤S100，为移动P2P网络中所有节点分配唯一的覆盖网标识；步骤S200，节点计算自身的能力值；步骤S300，计算节点与其邻居节点的距离；步骤S400，节点建立自己的朋友节点列表；步骤S500，根据节点的移动特征，将物理位置邻近且具有相同运动特性的朋友节点划分到一个簇内，并在每个簇内选取一个能力强的节点作为本簇的簇首节点，最终形成结构更加稳定的簇。本发明充分考虑了节点的移动特性，使得簇内的节点能够保持最大程度的稳定性，解决了移动P2P网络拓扑结构不一致性问题，降低网络拓扑维护开销，提高网络可扩展性。

主权项

一种基于节点移动特性的移动P2P网络分簇方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100，为加入到移动P2P网络中的节点分配唯一的覆盖网标识,通过安全散列函数对移动设备的属性进行哈希运算获得一个全网唯一的覆盖网节点标识；步骤S200，节点计算自身的能力值,节点能力值的获取公式为：其中，Ability[u]为节点u的能力值，B[u]为节点u的有效带宽，C[u]为节点u的CPU处理速度，S[u]为节点u的内存容量，T[u]为节点u的在线时间，P[u]为节点u的剩余电量；α,β,γ,λ,为各因素所占的权重，且步骤S300，计算节点与其邻居节点的距离:节点周期性向周围邻居节点发送查询消息，邻居节点通过接收到的查询消息信号的强度计算出与发送节点之间的距离：其中，||uv||表示节点u和节点v之间的距离，PR表示接收的功率大小，PT表示传输的功率大小，GT表示发送方天线功率的增益，GR表示接收方天线功率的增益，λN表示节点用来通信的电磁波波长；步骤S400，节点u建立自己的朋友节点列表，并与它的朋友节点交换彼此的朋友节点列表，从而获得组成朋友簇的节点信息；所述步骤S400进一步包括步骤S410至步骤S430：步骤S410，节点u通过与周围每个邻居节点进行n次距离测量，并对测量结果进行去噪声处理，具体方法为：假设节点u与邻居节点v之间进行了n次距离测量，则这n次测量结果的平均值的计算公式为：其中，n为测量次数，||uv||i为节点u和节点v之间的第i次测量距离值，当||uv||i超过系统第一阈值t1，那么则认为是有噪声干扰，表明所测量的结果不可靠，应丢弃掉该次测量结果，其中，步骤S420，建立节点u的朋友节点列表，具体方法为：如果节点u和节点v之间的平均距离且满足δ＜δmax，则节点u将节点v加入到自己的朋友节点列表中，其中，r是节点无线信号的有效传输距离，δmax为系统第二阈值，δ计算公式为：步骤S430，节点u周期性的与它的所有朋友节点交换彼此的朋友节点列表，并建立朋友簇节点列表，包括以下步骤：假设节点u从节点v处收到的节点v的朋友列表，若节点w是节点v的朋友节点，但节点w不在节点u的朋友簇列表中，则将节点w加入到节点u的朋友簇列表中；若节点w已经在节点u的朋友簇列表中，但在新收到的全部朋友节点发来的它们的朋友节点列表中，已经没有节点w，则节点u将节点w从朋友簇列表中删除；步骤S500，根据节点的移动特征，将物理位置邻近且具有相同运动特征的朋友节点划分到一个簇内，并在每个簇内选取一个节点能力值最大的节点作为本簇的簇首节点，包括：节点u比较自身的能力值与朋友簇列表中节点的能力值，若节点u的能力值最大，则节点u升级成为簇首节点，并向它的朋友节点广播消息，声称自己为簇首节点，同时邀请朋友节点加入以该节点为簇首的簇；若节点u的能力值不是最大，则申请加入朋友簇中具有最大能力值的节点作为簇首的朋友簇中；步骤S600，重复步骤S200‑步骤S500，直到网络中所有节点或成为簇首节点，或从属于某一个朋友簇内。