[发明专利]基于纯定向天线的邻节点快速发现方法

摘要

本发明公开了一种基于纯定向天线的邻节点快速发现方法，其主要实现步骤为选取自组织网络中的扫描序列；分配扫描序列；确定定向天线节点的状态；判断定向天线节点的状态；读取定向天线节点扇区的命令记录，发送相应信息；定向天线节点接收信息，分析信息类型，记录相应命令。本发明选取等汉明距离的二进制编码作为扫描序列，判断是否产生信息冲突，使定向天线节点接收信息和发送信息的机会均等，有效避免信息冲突，在邻节点发现的过程中可以快速准确地发现所有可以正常通信的邻节点。

主权项

一种基于纯定向天线的邻节点快速发现方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选取自组织网络中的扫描序列：(1a)按照下式，确定自组织网络中的扫描序列的长度：其中，表示在所有长度为N的二进制编码中汉明重量是的二进制编码的个数，C表示进行组合数操作，N表示自组织网络中的扫描序列的长度，表示向下取整操作，L表示自组织网络中节点的个数的最大值；(1b)从所有长度为N的二进制编码中选出汉明重量是的二进制编码，N表示自组织网络中的扫描序列的长度；(1c)将选出的二进制编码按数值大小排序；(2)分配扫描序列：将已排序的二进制编码，按照排序号等于自组织网络中定向天线节点ID号的规则，分配给自组织网络中每个定向天线节点，每个定向天线节点将分配到的二进制编码作为自身的扫描序列；(3)确定定向天线节点的状态：自组织网络中的定向天线节点，按顺序取出该定向天线节点的扫描序列中的一位值，根据该值确定一次扫描周期内的天线状态，天线状态包括接收状态和发送状态；(4)判断定向天线节点的状态：判断定向天线节点是处于接收状态还是发送状态，如果是处于接收状态，执行定向天线节点接收信息的步骤(17)；如果是处于发送状态，执行定向天线节点发送信息的步骤(5)；(5)读取定向天线节点扇区的命令记录：处于发送状态的定向天线节点按顺序进入该定向天线节点的一个扇区，读取该扇区的命令记录；(6)判断定向天线节点扇区的命令是否存在，如果存在，则执行步骤(8)，否则，执行步骤(7)；(7)处于发送状态的定向天线节点在步骤(6)所判断的扇区发送问候信息HELLO后执行步骤(16)；(8)判断定向天线节点扇区的命令是否为执行发送抑制操作，如果是，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(10)；(9)处于发送状态的定向天线节点在步骤(8)进行判断的扇区执行发送抑制操作后执行步骤(16)；所述的执行发送抑制操作是指：定向天线节点产生一个范围在1到10之间的随机数，如果该随机数在小于等于5，则该定向天线节点将步骤(8)进行判断的扇区的状态变为接收状态，接收信息；否则，该定向天线天线节点将步骤(8)进行判断的扇区保持发送状态不变，发送信息；(10)判断定向天线节点扇区的命令是否为发送报告冲突信息REPcon，如果是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(12)；(11)处于发送状态的定向天线节点在步骤(10)所判断的扇区发送报告冲突信息REPcon后执行步骤(16)；(12)判断定向天线节点扇区的命令是否为发送第一次回复信息REPack1，如果是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(14)；(13)处于发送状态的定向天线节点在步骤(12)所判断的扇区发送第一次回复信息REPack1后执行步骤(16)；(14)判断定向天线节点扇区的命令是否为发送第二次回复信息REPack2，如果是，则执行步骤(15)，否则，执行步骤(16)；(15)处于发送状态的定向天线节点在步骤(14)所判断的扇区发送第二次回复信息REPack2后执行步骤(16)；(16)判断处于接收状态的定向天线节点的发送信息扇区是否为终止扇区，如果是，则执行步骤(29)，否则，执行步骤(5)；(17)定向天线节点接收信息：处于接收状态的定向天线节点按顺序进入该定向天线节点的一个扇区接收信息；(18)判断定向天线节点接收的信息是否产生冲突，如果是，则执行步骤(19)，否则，执行步骤(20)；(19)处于接收状态的定向天线节点记录步骤(18)所判断的扇区发送报告冲突信息REPcon的命令后执行步骤(28)；(20)判断定向天线节点接收的信息是否为报告冲突信息REPcon，如果是，则执行步骤(21)，否则，执行步骤(22)；(21)处于接收状态的定向天线节点记录步骤(20)所判断的扇区进入执行发送抑制操作后执行步骤(28)；(22)判断定向天线节点接收的信息是否为问候信息HELLO，如果是，则执行步骤(23)，否则，执行步骤(24)；(23)第一次握手成功，处于接收状态的定向天线节点记录步骤(22)所判断的扇区发送第一次回复信息REPack1的命令后执行步骤(28)；(24)判断定向天线节点接收的信息是否为第一次回复信息REPack1，如果是，则执行步骤(25)，否则，执行步骤(26)；(25)第二次握手成功，处于接收状态的定向天线节点记录步骤(24)所判断的扇区发送第二次回复信息REPack2的命令后执行步骤(28)；(26)判断定向天线节点接收的信息是否为第二次回复信息REPack2，如果是，则执行步骤(27)，否则，执行步骤(28)；(27)三次握手成功，处于发送状态的定向天线节点发现一个邻节点后执行步骤(28)；(28)判断处于接收状态的定向天线节点的接收信息扇区是否为终止扇区，如果是，则执行步骤(29)，否则，执行步骤(17)；(29)判断定向天线节点的扫描序列是否按照步骤(3)中所述的顺序读取完最后一位数值，如果是，则执行步骤(30)，否则，执行步骤(3)；(30)扫描结束。