基于跨层的移动Ad Hoc网络服务发现方法

摘要

一种基于跨层设计的移动Ad Hoc网络环境下服务发现方法。以提高网络资源的利用率为目标，以跨层设计为核心思想，解决移动Ad Hoc网络环境下的服务发现问题。通过链路层与网络层的综合设计，组织形成自适应网络移动性的优化簇结构。当结点的移动性不足以严重威胁网络拓扑的稳定性时，分簇方法使簇结构主动扩张、组织规模较大的簇结构，从而简化上层协议对全网的操作；当结点的快速移动导致网络拓扑频繁变化，分簇方法使簇结构主动收缩，以控制维护此簇结构所需要的网络代价。通过网络层与应用层的综合设计，实现移动Ad Hoc网络环境下的跨层服务发现。当目标服务在簇内命中，服务发现的代价被控制在服务请求者与目标服务提供者共存的网络层子树内；当服务请求扩散到全网，服务发现的操作被简化为对应用层簇间组织的操作，从而使服务发现的网络复杂度得到有效控制。

主权项

一种基于跨层设计的解决移动Ad Hoc网络环境下服务发现问题的方法，包括基于链路稳定性的分簇及簇结构维护步骤和基于簇结构的跨层服务发现步骤，其特征在于：所述基于链路稳定性的分簇及簇结构维护步骤包括：1)结点根据实时计算的链路稳定性，通过Max洪泛、Min洪泛和簇成员聚拢，实现移动Ad Hoc网络环境下基于链路稳定性的分簇；2)结点根据实时计算的链路稳定性，通过链路和结点信息更新、结点状态更新，实现移动Ad Hoc网络环境下基于链路稳定性的簇结构维护；所述基于簇结构的跨层服务发现步骤包括：1)服务请求结点将对目标服务的描述信息封装为服务请求报文；2)簇成员结点在网络层通过单播方式在所属簇内转发服务请求报文；3)簇首领结点在应用层构建Mesh结构，以此为基础使用面向移动自组网的多播协议转发服务请求报文；其中，在基于链路稳定性的分簇及簇结构维护步骤的步骤1)中，在Max洪泛阶段，结点使用本地变量WINNER缓存中间结果；在Max洪泛启动时，结点将WINNER变量赋值为其ID；在Max洪泛阶段，所有结点在一跳范围内广播WINNER值，当且仅当结点收到的WINNER值，标识为Wrecv，大于结点本地的WINNER值，且结点与ID为Wrecv的结点之间的路径的稳定性大于预先给定的稳定性阈值时，结点将本地变量WINNER的值替换为Wrecv；在Min洪泛阶段，结点使用本地变量WINNER缓存在Min洪泛阶段收到的最小结点ID；所有结点在一跳范围内广播WINNER值，当且仅当结点收到的WINNER值，标识为Wrecv，小于本地维护的WINNER值时，结点将本地变量WINNER的值替换为Wrecv；在簇成员聚拢阶段，结点以下列方式确定所属簇；方式1：若结点在Min洪泛阶段收到自己的结点ID，则该结点选举自己成为簇首领结点；方式2：若方式1所述条件不满足，且结点在Max洪泛阶段的某一轮次和Min洪泛阶段的某一轮次中收到同一结点的ID，则选择该结点为簇首领结点；方式3：若方式1与方式2所述条件均不满足，则选举Max洪泛阶段出现的最大结点ID为簇首领结点。