[发明专利]基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动社交网络技术领域，尤其涉及一种基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法。

背景技术

近年来，移动传感器和智能手机等移动设备在各个方面得到了广泛而深入的应用。大多数基于应用的移动设备有机会互相遇见彼此。例如，两个移动设备偶然相遇，进而互相通信；某个移动设备需要进入一个已经建立的群组和多个移动设备形成一个群组的场景。在这些应用场景中，都需要移动设备快速发现处于自己通信范围内的邻居用户。

在新兴的物联网和移动社交网络中，移动设备完成邻居发现主要面临三个方面的挑战。一、移动设备的能量受到限制。为了延长持续工作的时间，移动设备需要在极低的轮值周期下运行，异构的硬件平台也需要非对称的轮值周期（即不同的轮值周期）。二、移动设备的工作不同步，在低轮值周期的网络中将导致更大的发现时延。三、大部分运行在移动设备上的应用对时延非常敏感，在邻居发现过程中要求更小的发现时延。

针对异步非对称的邻居发现问题，之前的研究提出了几个解决方法，例如Disco、U-Connect以及Searchlight协议。Disco协议选取一对素数，轮值周期为两个素数的倒数之和，如果节点时隙计数器的值能被任一素数整除，此时隙就为活跃时隙，活跃时隙的交迭可以完成邻居发现；U-Connect协议只选择一个素数p，每隔p-1个时隙为一个活跃时隙，同时每p²个时隙中有(p+1)/2个活跃时隙；而Searchlight协议利用任意两个节点活跃时隙之间的常偏移，相比Disco和U-Connect协议，在对称轮值周期情况下减小了约50%最坏发现时延。，上述三种协议在应对能量效率和发现时延带来的挑战上显示了其优越性，但是，在非对称低轮值周期的情况下，性能相对较差。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法，其可以在极低的能量开销下保证有界且较小的发现时延，从而完成低功耗的邻居发现。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法，其包括如下步骤：

A、根据移动节点的能量需求和时延要求选择相应的轮值周期；

B、根据所述轮值周期，选择不同参数安排锚时隙、探针时隙和素数时隙的位置，建立邻居发现调度表；

C、移动节点根据所述邻居发现调度表，完成邻居发现。

特别地，所述步骤B还包括：

采用基于时分机制的周期性睡眠调度方法，将移动节点在一个周期内的时隙划分为睡眠时隙和活跃时隙，其中，活跃时隙分为锚时隙、探针时隙及素数时隙三种类型。

特别地，所述步骤B中在定义和选择素数时隙时，选取单个素数。

特别地，所述步骤B中选择不同参数安排锚时隙、探针时隙和素数时隙的位置，具体包括：

选择不同的参数t和p安排锚时隙、探针时隙和素数时隙的位置,其中，t为移动节点一个周期的时隙数，p是[2,t-1]内的素数。

特别地，所述步骤B中安排锚时隙、探针时隙和素数时隙的位置，具体包括：

锚时隙的位置固定，安排在每个周期的第一个时隙；探针时隙可以系统地搜索其它节点的锚时隙，其位置从时隙计数值1开始，每个周期增加1，结束于然后重复此过程；所选素数限定在[2,t-1]，对应的素数时隙安排在时隙计数值模p等于零的位置。

特别地，所述邻居发现调度表由预定义的固定长度的时隙组成。

特别地，所述步骤C具体包括：

移动节点根据所述邻居发现调度表，在活跃时隙的开头和结尾均发送信标消息，当锚时隙、探针时隙和素数时隙这三种活跃时隙的任意两个时隙相互交迭时，即可收到消息并记录其邻居，完成邻居发现。

本发明提出的基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法具有如下优点：一、素数时隙使用单个协作的素数，保证了在有界的发现时延内完成快速的异步邻居发现，并且增加了可选轮值周期的数量，能量分配更加灵活。二、在非对称低轮值周期情况下，不仅能够保证移动节点较低的能量开销，而且减小了最坏发现时延。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于协同素数的非对称低轮值周期邻居发现方法流程图；

图2为本发明实施例提供的传统基于时分机制的邻居发现调度表示意图；

图3为本发明实施例提供的利用本发明建立的邻居发现调度表示意图；

图4为本发明实施例提供的非对称轮值周期的邻居发现示意图；