[发明专利]一种自组织网络的邻居发现方法

说明书

本发明提供一种自组织网络的邻居发现方法。该方法包括：节点在配置的唤醒时隙进行载波侦听，以确定当前的信道状态，以及根据所侦听到的信道状态，所述节点判定监听邻居节点发送的信标或者发送用于邻居发现的信标。根据本发明的方法，能够减少邻居节点之间发送信标的冲突，提高邻居发现的概率并加快发现速度。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种自组织网络的邻居发现方法。

背景技术

无线协同网络或无线自组织网络是一种新型的无线网络，不需要固定通信设施的支持，网络中的节点可以动态地加入或离开系统，具有较强的自组织能力和抗毁性。在无线协同网络中，网络节点之间必须相互协作建立路由信息进行通信，然而，无线自组织网络的节点在部署后是彼此孤立的，互相不知道其他节点的信息，在节点地理位置不确定、没有基础通信设备的支持的情况下，节点必须通过相互发现才能形成自组织网络，通常将在彼此通信范围内的一对节点称为彼此的邻居节点。拓扑网络中，节点之间要进行通信，必须通过和邻居交换信息，才能实现路由与多跳通信。因此邻居发现是协同网络中的一项重要的基础功能，邻居表是路由和拓扑管理的基础。因此有必要将邻居发现作为一项基本服务，设计邻居发现协议。

在现有技术中，关于无线传感器网络中的已经研究的邻居发现协议主要分为确定性邻居发现、随机邻居发现、协作式邻居发现。随机邻居发现平均时延低，但会出现“拖尾现象”，即最坏发现延时没有理论边界，例如已有的一种随机邻居发现协议是Birthday协议；协作式邻居发现通过发送邻居的信标和唤醒调度信息，间接发现邻居，加快邻居发现速度，但协作式邻居发现在实际应用上由于交换的信息增加会增加信道占用，而且在拓扑网络中由于邻居的邻居不一定是自己的邻居，初步得来的邻居表还需要验证，显然会在一定程度上消除了协作式邻居发现速度快的优点；相对于随机邻居发现和协作式邻居发现，确定性邻居发现采用特定的唤醒调度模式，从理论上保证在指定的时间内可以发现所有邻居，已提出了一种确定性邻居发现协议Disco，相比于随机邻居发现和协作式邻居发现，确定性邻居发现具有优势。

现有的确定性邻居发现采用特定的唤醒调度模式，通常以固定的周期在固定的时隙同时唤醒，从而保证一定的周期内，互为邻居的任意两个节点都存在同时唤醒的时段，理论分析中，就认为它们完成了互相发现。然而，在实践中，当两个节点的时隙严格对齐时，就会发生恰好错过邻居发现消息的问题，另外，在较大节点密度的应用场景中，在同一个唤醒时段，如果多个节点对发送信标，发生冲突的概率显著增加。这两种情况都会导致节点对没有成功发现对方，而现有的确定性邻居发现协议没有对这些情况进行检测或者避免的措施，从而使确定性邻居发现的最坏发现延时大规模增加或者使得节点不能获得完整的邻居信息表。

因此，需要对现有的确定性邻居发现技术进行改进以提高邻居节点发现的概率并提高邻居发现过程。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种自组织网络的邻居发现方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种自组织网络的邻居发现方法。该方法包括：节点在配置的唤醒时隙进行载波侦听，以确定当前的信道状态，以及根据所侦听到的信道状态，所述节点判定监听邻居节点发送的信标或者发送用于邻居发现的信标。

在一个实施例中，所述唤醒时隙由多种类型的区段组成，每一区段包括一个或多个子区间，每个子区间的持续时间相同并且在所述唤醒时隙占据不同的位置，该方法包括以下步骤：

第一次载波侦听步骤：在所述唤醒时隙的第一载波侦听区段进行第一次载波侦听，如果侦听到信道处于空闲状态，则进入所述唤醒时隙的第一随机等待区段进行信标监听，如果侦听到信道处于非空闲状态，则进入所述唤醒时隙的第一监听信标区段进行信标监听。

在一个实施例中，该方法还包括在所述第一次随机等待区段结束之后，执行以下步骤：