专利名称：无线移动网络中基于极坐标划分管理的服务发现方法
技术领域：
本发明涉及无线传感器网络领域，具体涉及一种服务发现方法，用于在分布式环境下查找其它节点的资源。
背景技术：
随着无线移动设备在日常生活中使用越来越广泛，如何快速并尽量少的消耗能量 来找到其它移动设备中的服务或资源文件，是一个受到厂商广泛关顾的问题。并且服务发 现功能作为下一代物联网的核心组成部分，对系统性能起着非常关键的作用。在无线网络环境中，各个终端节点间是一种P2P对等关系，在网络中都起到路由 节点作用。当有节点需要某一个资源文件时，最简单的方式是洪泛询问每一个节点是否有 此文件。此法极易产生网络数据包风暴，导致其它节点在此时间段内不能发送数据或丢包 率很高。并且当前移动设备还是靠电池供电，能量有限，而接收与转发数据包却是极为消耗 能源的工作，如果产生大量冗余的数据包，会引起移动终端不必要的能量消耗。因此，如何 组织这些节点，设计一套高效的服务发现策略，能提高查询并行度与成功率，并能使节点能 耗降低，延长无线移动设备使用寿命。相对简单的洪泛方式，目前已有资源查询方式总体分为无结构和有结构分布式 P2P管理两种。无结构分布式P2P管理的移动性较差，例如SUN公司的JINI中间件平台， 中心节点负载很大，能量消耗很快。有结构分布式P2P管理策略使用较多。有结构分布式 P2P管理方式，需要构建逻辑层覆盖网，设计较为复杂，例如有线网络中已有的Chord，CAN 和Pastry。由于在有线网络中，许多构架覆盖网的方法不考虑实际节点位置关系，而且也无 法考虑位置关系，所以使得实际位置很近的节点，在覆盖网描述中通信距离很远，这对依靠 在覆盖网路由数据包的路由方式极为不利，浪费较多时间，产生额外数据包。最近，也有一 些策略，假定每个节点知道自己的地理位置信息(GPS)，利用CAN算法来构建拓扑，达到了 预期目的。但是，当前很多无线传感器节点是在建筑物内、矿井、森林或者海洋中使用，移动 设备无法获得自身GPS信息。并且利用GPS改进的CAN算法构架的覆盖网面积一般是不均 勻的，而且无法调整，这势必造成节点访问频率不均勻，使得局部节点访问较多，能量较快 耗完，降低系统整个生命周期。所以，如何自我构建一个反应实际物理位置、并动态调整覆 盖网的大小，成为提高系统性能以及生命周期的关键。
发明内容
本发明公开了一种在无线移动网络中基于极坐标划分管理的服务发现方法，利用 二维极坐标描述方式，使无线移动网中各节点协作建立符合地理分布结构的覆盖网，有助 于在资源注册和查找过程中不会产出过多的数据包，提高系统性能及生命周期。无线移动网络中基于极坐标划分管理的服务发现方法，包括以下步骤(1)覆盖网的构建(11)对无线移动网络中的节点进行簇划分，并在各簇内选举出簇首；
(12)从所有簇首中随机选出一个作为极坐标原点；(13)原点的所有外侧邻居簇首排列构成第一环，第一环上各簇首极坐标半径为
权利要求
1.无线移动网络中基于极坐标划分管理的服务发现方法，包括以下步骤(1)覆盖网的构建 (11)对无线移动网络中的节点进行簇划分，并在各簇内选举出簇首；(12)从所有簇首中随机选出一个作为极坐标原点；(13)原点的所有外侧邻居簇首排列构成第一环，第一环上各簇首极坐标半径为O 丨，k极坐标角度为 ，i为第一环上簇首的排列序号，且满足第一环上角度相邻 ηη的两簇首符合地理位置相邻；(14)第一环上各簇首的外层邻居簇首排列构成第二环，第二环上各簇首的极坐标半径为$ |，角度范围按照如下方式确定在构成第二环的簇首中，查找与第一环上第i簇首通信距离最近的簇首，查找到的簇首均分第一环第i簇首的角度范围，且满足角度相邻的 两簇首符合地理位置相邻；以此类推，直至建立第k环即最外环；(2)服务注册拥有资源服务的节点将服务信息SD{节点IP，服务属性信息}发送给其所在簇的簇首 M，簇首M将SD中的服务属性信息映射为极坐标表示方式的数值，找寻极坐标空间包含该数 值的簇首Q，并将SD传送给簇首Q，簇首Q存储SD ；(3)服务查找提出服务请求的节点向其所在簇的簇首P发送服务请求RD {请求服务属性信息}，簇 首P将RD映射为极坐标表示方式的数值，找寻极坐标空间包含该数值的簇首Z，并将RD传 送给簇首Z，簇首Z找到RD对应的SD，通知SD中记录的节点与资源请求节点建立连接。
2.根据权利要求1所述的服务发现方法，其特征在于，所述第一环上簇首的排列序号 确定规则为第一环上第i个簇首同时为该环上第i_l个簇首和原点的邻居簇首。
3.根据权利要求1所述的服务发现方法，其特征在于，所述步骤(14)中，在构成第二环 的簇首中查找与第一环上第i簇首通信距离最近的簇首，查找到的簇首按如下方式均分第 一环第i簇首的角度范围对于查找到的簇首S，若其同环邻居簇首与第一环上的第j簇首 通信距离最近，则簇首S的角度趋近于第一环上的第j簇首。
4.根据权利要求1或2或3所述的服务发现方法，其特征在于，所述服务属性信息和请 求服务属性信息采用具有继承关系的树结构描述。6、根据权利要求1或2或3所述的服务 发现方法，其特征在于，所述步骤(2)中本地簇首采用哈希函数将信息映射为极坐标表示 方式的数值。
全文摘要
本发明公开了一种无线移动网络中基于极坐标划分管理的服务发现方法，对网络进行簇划分，任意选择一个簇首作为极坐标原点，原点的所有邻居簇首构成第一环，第一环上各簇首的邻居簇首构成第二环，以此内推生成覆盖网，各环上的相邻簇首符合地理位置相邻，各簇首在环上的位置采用极坐标表示。服务属性信息被映射为极坐标表示方式的数值，该数值及其所属的节点信息存储在该数值对应的簇首。服务请求节点通过服务属性信息对应的极坐标数值找到服务资源所在节点，建立连接。本发明利用二维极坐标描述方式使各节点协作建立符合物理分布结构的覆盖网，有助于在资源注册和查找过程中不产出过多的数据包，实现高效的服务资源注册与查找。
文档编号H04L29/08GK102035870SQ20101027343
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者余辰, 姚德中, 李熙, 金海 申请人:华中科技大学