移动自组网的组移动位置服务

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1、移动自组网的组移动位置服务国文成王晓东赵光胜刘权国防科学技术大学并行与分布式处理国家重点实验室，长沙410073摘要：位置服务是基于位置信息路由协议的基础，对移动自组网(MANET)的发展起着至关重要的作用。MANET中多种应用存在节点成组移动的现象，GLS等已有位置服务假设节点随机移动，未考虑节点组移动特性，位置维护开销较大。本文提出了组移动位置服务(GMLS)，引入组的概念，以组的方式划分网络。利用一组节点之间相对位置变化较小的特点，更新节点间的相对位置，降低更新频率，减小位置维护开销，解决了已有位置服务不适用于高动态MANET的问题。

2、模拟实验表明，相对于传统的GLS等位置服务，GMLS开销较低，可扩展性更好。关键词：移动自组网；位置服务；组移动11．引言[1]基于位置信息的路由被认为是MANET路由的一种最佳解决方案，位置服务是基于位置信息路由的基础，为网络中节点提供目的节点的位置信息，主要涉及网络划分、位置维护和位置查询等方面，其中网络划分方式是基础，决定了位置维护和查询采取的策略。MANET的多种应用体现节点成组移动的特性，如在战场上实现分队的协同作战、在偏远地区科考探险和抢险救灾的成员之间有效和及时的通信联络等。现有各种位置服务策略均假设节点随机移动，没能利用节点

3、成组移动的特性，在处理成组移动的网络的位置服务过程中效率较低。针对MANET中节点成组移动的现象我们提出组移动位置服务(GMLS)。GMLS首先采用节点的位置和速度刻画相似度，利用相似度定义组并以组划分网络。我们将节点相对位置作为位置更新依据和内容，降低位置更新频率。位置查询过程中位置服务器根据被查询节点相对位置计算其位置信息。文章结构如下：第2节介绍已有位置服务及其研究空白，第3节提出了组移动位置服务；第4节对组移动位置服务的应用进行仿真模拟；最后总结文章并对将来工作进行展望。2．相关工作[2][2]由于MANET的发展，网络规模越来越大

4、，早期基于泛洪的位置服务(SLS、RLS)[3][4][5][6][7]无法适用。基于集中点的位置服务(SLALoM、GLS、HIGH-GRADE、HLS、GrLS)是针对大规模移动自组网的位置服务问题提出的，是当前研究的热点。[7]一般来讲分层是解决大规模网络各种问题的必要途径，所以基于集中点的位置服务[4]多是分层的。首先提出分层思想的是基于GRID的位置服务协议，最典型的例子就是GLS，GLS将网络所在区域定义为4个N级方格，再将一个N级方格划分为4个N-1级方格，联系作者：国文成，E-mail：gwc313@163.com386普适

5、计算学术会议依此划分直到1级方格，原理如图1(a)所示。对于任意级别n(1

6、节点都是该节点的位置服务器，节点移动超过一定距离则向位置服务器更新位置信息，图1(b)是SLALoM的原理图。SLALoM采用相对位置存储的方式，降低了位置维护的开销，但是每个节点设置大量的家乡区域以维护其位置信息，可扩展性显然比较差。[5][6][7]其他位置服务包括HIGH-GRADE、HLS、GrLS等都采用不同的分层策略划分网络，并根据网络划分设计了不同的位置服务策略，尤其在GrLS中提出了组移动的概念但未将组作为划分网络的方式，也没有利用组移动带来的特性。现有位置服务有两个共同特点导致其不适用于成组移动的MANET：·将整个区域以

7、某种固定形式划分成的网格，我们称这种划分方式为固定网格划分。固定网格划分可能将一组相关节点划分到不同的网格中，无法适用于整体移动的网络。·只要节点的位置变化超过一定阈值，节点就会向位置服务器更新位置信息，我们称这样的更新方式为基于绝对位置的位置更新。基于绝对位置的位置更新未考虑节点之间的相对位置关系，节点速度较快时会频繁更新，位置服务开销较大。3.组移动位置服务GMLS网络划分策略是位置服务的基础，本节首先讨论如何利用组划分网络，在此基础上提出了基于组相对位置的位置维护策略及查询策略。不失一般性，假设网络中存在多种能力不同的节点，节点根据能

8、力大小在初始化过程中确定自身所处的级别，本文首先讨论只有两种节点（高级节点和低级节点）情况下的网络划分策略。3.1网络划分策略3.1.1节点分组方式高级节点dni周期性广播自己的