專利名稱：Dtn或icn網(wǎng)絡(luò)上自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)中提高數(shù)據(jù)包投遞率和 減少節(jié)點(diǎn)能耗的自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法。
背景技術(shù)：
DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)又被稱作延遲容忍網(wǎng)絡(luò)，間歇連接網(wǎng)絡(luò)，機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)等，是一種完全 由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的稀疏無線網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)之間的鏈路間歇性中斷且中斷持續(xù)時(shí) 間較長(zhǎng)，以至于在任意時(shí)刻源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間可能不存在路徑。這種網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生，主要?dú)w 因于網(wǎng)絡(luò)中路由器和節(jié)點(diǎn)的各種形式的移動(dòng)性，另外，也可能是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電源管理或 者節(jié)點(diǎn)之間的干擾導(dǎo)致的鏈路中斷所引起的。DTN網(wǎng)絡(luò)成為近年來無線網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)問 題，它的應(yīng)用實(shí)例主要有星際網(wǎng)絡(luò)通信、偏遠(yuǎn)地區(qū)的設(shè)備通信、稀疏傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信等。
與典型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)不同，DTN網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸采用轉(zhuǎn)發(fā)-緩存-轉(zhuǎn)發(fā) (Forward-Buffer-Forward)的異步傳輸模式，即當(dāng)節(jié)點(diǎn)間的鏈路中斷時(shí)，中間節(jié)點(diǎn)將未轉(zhuǎn) 發(fā)出的消息暫存在自己的緩存器中，當(dāng)遇到合適節(jié)點(diǎn)時(shí)再將儲(chǔ)存的消息轉(zhuǎn)發(fā)出去。DTN網(wǎng)絡(luò) 這種使用持久網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存儲(chǔ)設(shè)備來克服網(wǎng)絡(luò)連接間斷性的這種數(shù)據(jù)傳輸模式，在很大程度上 擴(kuò)展了無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，使其發(fā)揮出廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 但是，在DTN網(wǎng)絡(luò)中，存在節(jié)點(diǎn)間缺乏持續(xù)連接、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布稀疏、通信范圍小、 節(jié)點(diǎn)間距離大、數(shù)據(jù)包傳輸延遲大、鏈路丟包率高等缺點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn)，目前關(guān)于DTN網(wǎng) 絡(luò)的研究需要考慮以下幾個(gè)方面的問題
1)存儲(chǔ)空間的有效利用 小型設(shè)備的存儲(chǔ)空間十分有限，而DTN網(wǎng)絡(luò)的路由大多基于復(fù)制，同一個(gè)數(shù)據(jù)包 的備份可能同時(shí)存在于不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)包的復(fù)制，可以提高投遞率，減小投遞延遲， 但是卻消耗了存儲(chǔ)空間。所以路由發(fā)送方和接收方應(yīng)當(dāng)采取高效合理的策略，使中間節(jié)點(diǎn) 可以有足夠的緩存空間存儲(chǔ)消息，應(yīng)對(duì)時(shí)間較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)間斷。
2)鏈路的帶寬 目前許多協(xié)議都假設(shè)帶寬是無限的，實(shí)際上實(shí)現(xiàn)高比特率的無線電通信依然十分
昂貴。節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性限制了通信時(shí)間的長(zhǎng)度，同一個(gè)消息在不同節(jié)點(diǎn)處的復(fù)制也浪費(fèi)了網(wǎng)
絡(luò)中的有效帶寬。帶寬限制了每次節(jié)點(diǎn)相遇時(shí)通信的數(shù)據(jù)量，也關(guān)系到消息傳輸和丟棄的
調(diào)度策略的選擇。 3)節(jié)點(diǎn)的能量消耗 在DTN網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)大多是由電池供電的移動(dòng)便攜設(shè)備，這些便攜設(shè)備的能量都 非常有限。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在無人干預(yù)的情況下，難以得到能量補(bǔ)給，在一些 場(chǎng)合下，甚至根本無法獲得能量，而路由的建立和維護(hù)，節(jié)點(diǎn)信息的交換和維護(hù)、消息的發(fā) 送接收和存儲(chǔ)都需要消耗能量，因此理想的路由策略應(yīng)當(dāng)減少計(jì)算以及各種狀態(tài)信息和消 息拷貝的傳遞。 對(duì)于DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，現(xiàn)通用的標(biāo)準(zhǔn)大多基于投遞率或延時(shí)的
3考慮，在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選取多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)保存待傳輸消息的副本，通過源節(jié)點(diǎn)和 中間節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)將待傳輸消息投遞給目的節(jié)點(diǎn)。其中最為典型的是"傳染病路由算法"。這 種路由方法基于洪泛機(jī)制，不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及連通情況做出任何假設(shè)。這種算法 在完成數(shù)據(jù)包的投遞之前，會(huì)最大限度的在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)制該數(shù)據(jù)包。源節(jié)點(diǎn)會(huì)將消息傳遞給 接觸到的節(jié)點(diǎn)，獲得消息備份的節(jié)點(diǎn)又會(huì)進(jìn)一步將消息備份傳遞給還沒有該消息備份的鄰 居節(jié)點(diǎn)，最終消息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)蔓延開來。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)獲得該消息備份時(shí)，投遞過程結(jié)束。這 種方法在緩存無限的情況下投遞率高，延遲最小，但網(wǎng)絡(luò)開銷過大，不適應(yīng)于現(xiàn)實(shí)中資源有 限的情況。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種在DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)中提高數(shù)據(jù)包投遞率和減 少節(jié)點(diǎn)能耗的自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法。
為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 —種DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)上自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，用于提高數(shù)據(jù)包投遞率和
減少節(jié)點(diǎn)能耗的自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息，包括 (1)通過設(shè)定時(shí)間間隔值定義近期相遇節(jié)點(diǎn)； (2)節(jié)點(diǎn)記錄近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息； (3)依據(jù)該信息，當(dāng)收到需緩存的消息后，節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和該消息在 近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有的拷貝數(shù)； (4)通過已知的相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)和消息備份數(shù)對(duì)該消息的局部復(fù)制密度進(jìn)行計(jì)算和記 錄； (5)節(jié)點(diǎn)收到對(duì)消息的請(qǐng)求信息后，按照下列方法確定局部復(fù)制密度確定消息的 轉(zhuǎn)發(fā)概率 (a)當(dāng)局部復(fù)制密度低時(shí)增大對(duì)消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率； (b)當(dāng)局部復(fù)制密度高時(shí)根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)發(fā)概率上限和復(fù)制密度閾值降低對(duì)消息的 轉(zhuǎn)發(fā)概率； (6)根據(jù)求得的轉(zhuǎn)發(fā)概率對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 作為優(yōu)選實(shí)施方式，將近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息記錄在節(jié)點(diǎn)緩存器中的相遇節(jié)點(diǎn)列表
中，相遇節(jié)點(diǎn)列表中每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的消息記錄在該節(jié)點(diǎn)的消息列表中，統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)
個(gè)數(shù)和某一消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有拷貝數(shù)的步驟包括 (a)在指定要統(tǒng)計(jì)的消息ID后，節(jié)點(diǎn)遍歷緩存的相遇節(jié)點(diǎn)列表 (b)如果列表成員的相遇時(shí)間符合"近期"定義，則近期相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)增一，且如果列
表成員的消息列表中含有指定消息的備份，則指定消息的備份數(shù)增一 ； 可 以 按照 下 列 公 式確 定轉(zhuǎn) 發(fā)概率 [F歸， iZte柳化(忠)W，
尸 =,
i r魅
、-2Zte柳p;,(及0、
其中，F(xiàn)limit為所設(shè)定的轉(zhuǎn)發(fā)概率上限，
iA，
為所設(shè)定的復(fù)制密度閾值，Z^nH'取(itt) ，為指定消息的局部復(fù)制密度，Ci (Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn)中攜帶消息i的備份總數(shù)，N(Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn) 總數(shù)；Rt = min(lastT， intervalT)，其中l(wèi)astT表示網(wǎng)絡(luò)開始統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)目和消 息數(shù)目后的持續(xù)時(shí)間，intervalT為所設(shè)定的時(shí)間間隔值. 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)記錄近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息，當(dāng)收到需緩存的消息后， 節(jié)點(diǎn)根據(jù)相遇節(jié)點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和該消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有的拷貝數(shù)， 通過已知的相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)和消息備份數(shù)對(duì)該消息的局部復(fù)制密度進(jìn)行計(jì)算和記錄，當(dāng)節(jié)點(diǎn)收 到對(duì)消息的請(qǐng)求信息后，由局部復(fù)制密度確定消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率并據(jù)此對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在 保證較大投遞率的情況下，減少消息的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，從而起到有效地降低節(jié)點(diǎn)能量和網(wǎng)絡(luò)帶 寬消耗、節(jié)約節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間、改善網(wǎng)絡(luò)性能和生存期的作用。 本發(fā)明作為一種比較理想、投遞率高、節(jié)能效果好、實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)方案，能夠有 效降低節(jié)點(diǎn)能耗，節(jié)約節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間和鏈路帶寬，實(shí)現(xiàn)整個(gè)DTN網(wǎng)絡(luò)生命期的延長(zhǎng)和性能 的改善。具有下列優(yōu)點(diǎn) 當(dāng)前，對(duì)與DTN網(wǎng)絡(luò)中比較成熟的路由協(xié)議，通用的標(biāo)準(zhǔn)大多基于投遞率或延時(shí)
的考慮，在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選取多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)保存待傳輸消息的副本，未考慮中間
節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間的大量消耗。本發(fā)明通過對(duì)消息副本進(jìn)行概率性轉(zhuǎn)發(fā)，在保證投遞率的情況
下，減少了網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)中含有的消息副本數(shù)，節(jié)約了節(jié)點(diǎn)有限的存儲(chǔ)空間。 本發(fā)明通過對(duì)消息進(jìn)行變概率轉(zhuǎn)發(fā)，突破了當(dāng)前大多數(shù)針對(duì)DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
傳輸?shù)难芯糠椒ㄖ邪垂潭ǜ怕蕦?duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的方法，既保證了消息的投遞率，又極大地
減少了節(jié)點(diǎn)能量和網(wǎng)絡(luò)帶寬的耗費(fèi)，從而起到有效地降低節(jié)點(diǎn)能量消耗、改善網(wǎng)絡(luò)性能和
延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存期的作用。 本發(fā)明結(jié)合當(dāng)前DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)典的傳染病路由算法，對(duì)其消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn) 行改進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了保證投遞率和節(jié)能的雙重目標(biāo)。本發(fā)明無需經(jīng)過大范圍的變更就可以 被簡(jiǎn)易應(yīng)用在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，效果理想，應(yīng)用前景看好。


圖1是本發(fā)明基本構(gòu)架原理的示意圖。 圖2是本發(fā)明記錄相遇節(jié)點(diǎn)信息時(shí)使用的encounterList表項(xiàng)。
圖3是本發(fā)明暫存消息時(shí)使用的緩存節(jié)點(diǎn)格式圖。
具體實(shí)施例方式
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中提高數(shù)據(jù)包投遞率和減 少節(jié)點(diǎn)能耗的變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，為使本發(fā)明的目的、實(shí)現(xiàn)方案和優(yōu)點(diǎn)更為清晰，下面 結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 參見圖l，介紹本發(fā)明方法的基本構(gòu)架原理一DTN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的 方法。當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到目的地非本身的消息時(shí)，在將其存儲(chǔ)于自己的緩存列表前，首先根據(jù)相遇 節(jié)點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和該消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有的拷貝數(shù)，通過已知的相 遇節(jié)點(diǎn)數(shù)和消息備份數(shù)對(duì)該消息的局部復(fù)制密度進(jìn)行計(jì)算，并記錄于該消息在緩存列表中 的相應(yīng)字段。當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到其它節(jié)點(diǎn)發(fā)來的探測(cè)消息HELLO或響應(yīng)消息REPLY后，更新近期 相遇節(jié)點(diǎn)信息列表。對(duì)于響應(yīng)消息中攜帶的對(duì)某些消息的請(qǐng)求，節(jié)點(diǎn)根據(jù)消息緩存列表中
5記錄的該消息的局部復(fù)制密度確定消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率并據(jù)此對(duì)該指定消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。通過對(duì) 消息進(jìn)行自適應(yīng)的變概率轉(zhuǎn)發(fā)，有針對(duì)性地調(diào)節(jié)發(fā)送概率，既保證了投遞率，又減小了不必 要的能量消耗。 參見圖2和3，詳細(xì)介紹本發(fā)明一種DTN和ICN網(wǎng)絡(luò)中提高數(shù)據(jù)包投遞率和減少節(jié) 點(diǎn)能耗的自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，該方法包括以下幾個(gè)階段 (1)近期通信節(jié)點(diǎn)信息的記錄為了統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)的通信情 況，節(jié)點(diǎn)需要對(duì)近期通信的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行記錄。近期相遇節(jié)點(diǎn)即為從其收到探測(cè)消息HELLO包 或者應(yīng)答消息REPLY包的節(jié)點(diǎn)。定義記錄近期相遇節(jié)點(diǎn)信息的列表為encounterList。圖 2中顯示的是近期相遇節(jié)點(diǎn)信息enco皿terList的表項(xiàng)。所遇節(jié)點(diǎn)的地址和相遇時(shí)間分別 豐皮記錄于address禾口 timestamp字段中。 (2)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和消息在近期所有通信節(jié)點(diǎn)中拷貝數(shù)的統(tǒng)計(jì)當(dāng)收到數(shù)據(jù) 包時(shí)，節(jié)點(diǎn)首先判斷自己是否是消息的目的節(jié)點(diǎn)，如果不是，需要計(jì)算近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和 該消息在近期所有通信節(jié)點(diǎn)中的拷貝數(shù)。 (3)消息復(fù)制密度的計(jì)算和記錄節(jié)點(diǎn)在緩存消息前，需要計(jì)算該消息的局部復(fù) 制密度。計(jì)算局部復(fù)制密度涉及的兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量為近期遇到的節(jié)點(diǎn)數(shù)目和這些節(jié)點(diǎn)中消息備 份的數(shù)目。消息備份數(shù)目和相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)目的比值，即為消息的局部復(fù)制密度。最終，消息的 局部復(fù)制密度值被存入緩存節(jié)點(diǎn)的density記錄字段中。緩存節(jié)點(diǎn)的格式如圖3所示。
(4)轉(zhuǎn)發(fā)概率的計(jì)算消息的局部復(fù)制密度，反映了節(jié)點(diǎn)周圍消息被復(fù)制的情況。 局部消息密度大的，應(yīng)當(dāng)以較小概率轉(zhuǎn)發(fā)；密度小的，則需要以較大概率轉(zhuǎn)發(fā)。從而有針對(duì) 性地調(diào)節(jié)發(fā)送概率，避免消息的盲目洪泛。 (5)消息的轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到其它節(jié)點(diǎn)發(fā)來的對(duì)消息的請(qǐng)求信息時(shí)，根據(jù)計(jì)算好 的轉(zhuǎn)發(fā)概率，對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
所述部分(1)近期通信節(jié)點(diǎn)信息的記錄主要包含以下幾個(gè)步驟 (11)在節(jié)點(diǎn)收到HELLO包或者REPLY包時(shí)，檢查相遇節(jié)點(diǎn)列表encounterList。 (12)對(duì)于遇到的全新的節(jié)點(diǎn)，在列表中增加表項(xiàng)，將相遇節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)信息記錄其中。
(13)對(duì)于之前已經(jīng)記錄的節(jié)點(diǎn)，更新列表相應(yīng)項(xiàng)目的時(shí)間戳為最新的相遇時(shí)間。
所述部分(2)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和消息在近期所有通信節(jié)點(diǎn)中拷貝數(shù)的統(tǒng)計(jì)主 要包含以下幾個(gè)步驟 (21)通過設(shè)定時(shí)間間隔值intervalT對(duì)"近期"(Rt)通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輔助定義。令 Rt = min (lastT， intervalT)，其中l(wèi)astT表示網(wǎng)絡(luò)開始統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)目和消息數(shù)目 后的持續(xù)時(shí)間。 (22)在指定要統(tǒng)計(jì)的消息ID后，節(jié)點(diǎn)遍歷圖2所示的緩存的相遇節(jié)點(diǎn)列表 encounterList,如果列表成員的timestamp > currentTime-Rt，則表明兩個(gè)節(jié)點(diǎn)近期相 遇，增加近期相遇節(jié)點(diǎn)的計(jì)數(shù)。 (23)相遇節(jié)點(diǎn)列表中每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的消息記錄在該節(jié)點(diǎn)的消息列表msgList中， 即圖2所示的enco皿terList中的msgList字段。節(jié)點(diǎn)在指定要統(tǒng)計(jì)的消息ID之后遍歷 encounterList,如果列表成員的timestamp > currentTime-Rt并且該成員的msg_list中 記錄了指定消息，則將該消息的計(jì)數(shù)加一 。
所述部分(3)消息復(fù)制密度的計(jì)算進(jìn)一步包括下述操作內(nèi)容 (31)對(duì)于求得的近期值Rt，令Ci(Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn)中攜帶消息i
的備份總數(shù)，N(Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn)總數(shù)，通過計(jì)算兩者比值得到指定消息的局
部復(fù)制密度LDensityi(Rt)。 LDenSityi (Rt)的計(jì)算公式為ZZte '"(^)= 所述部分(4)轉(zhuǎn)發(fā)概率的計(jì)算進(jìn)一步包括下述操作內(nèi)容 (41)當(dāng)局部復(fù)制密度LDensityi (Rt)低時(shí)增大對(duì)消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率Pf 。 (42)當(dāng)局部復(fù)制密度LDensityi (Rt)高時(shí)，如果過度降低轉(zhuǎn)發(fā)概率會(huì)造成投遞率
下降和轉(zhuǎn)發(fā)延遲增加，因此本發(fā)明為轉(zhuǎn)發(fā)概率設(shè)置上限Flimit，為復(fù)制密度設(shè)置閾值P th，當(dāng)
復(fù)制密度小于等于Pth時(shí)，消息備份將以此概率發(fā)送。當(dāng)復(fù)制密度大于Pth時(shí)，用復(fù)制密度
和F^it組合計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)概率。概率具體計(jì)算公式為
limit.
'A，
卩
丄￡^柳印,(勤)>/ ," 其中
刻畫了未感染節(jié)點(diǎn)和已被感染的節(jié)點(diǎn)比例，P th和
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是預(yù)先設(shè)定得到的常數(shù)。 所述部分(5)消息的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)一步包括下述操作內(nèi)容 (51)當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到其它節(jié)點(diǎn)發(fā)來的應(yīng)答消息REPLY時(shí)，其中封裝了對(duì)節(jié)點(diǎn)某些已緩存消息的請(qǐng)求信息。對(duì)于產(chǎn)生應(yīng)答消息的節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求的消息，節(jié)點(diǎn)根據(jù)為每個(gè)消息計(jì)算好的轉(zhuǎn)發(fā)概率，對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)上自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，用于提高數(shù)據(jù)包投遞率和減少節(jié)點(diǎn)能耗的自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息，包括(1)通過設(shè)定時(shí)間間隔值定義近期相遇節(jié)點(diǎn)；(2)節(jié)點(diǎn)記錄近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息；(3)依據(jù)該信息，當(dāng)收到需緩存的消息后，節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和該消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有的拷貝數(shù)；(4)通過已知的相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)和消息備份數(shù)對(duì)該消息的局部復(fù)制密度進(jìn)行計(jì)算和記錄；(5)節(jié)點(diǎn)收到對(duì)消息的請(qǐng)求信息后，按照下列方法確定局部復(fù)制密度確定消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率(a)當(dāng)局部復(fù)制密度低時(shí)增大對(duì)消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率；(b)當(dāng)局部復(fù)制密度高時(shí)根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)發(fā)概率上限和復(fù)制密度閾值降低對(duì)消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率；(6)根據(jù)求得的轉(zhuǎn)發(fā)概率對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，將近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息記錄在節(jié)點(diǎn)緩存器中的相遇節(jié)點(diǎn)列表中，相遇節(jié)點(diǎn)列表中每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的消息記錄在該節(jié)點(diǎn)的消息列表中，統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和某一消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有拷貝數(shù)的步驟包括(a) 在指定要統(tǒng)計(jì)的消息ID后，節(jié)點(diǎn)遍歷緩存的相遇節(jié)點(diǎn)列表(b) 如果列表成員的相遇時(shí)間符合"近期"定義，則近期相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)增一，且如果列表成員的消息列表中含有指定消息的備份，則指定消息的備份數(shù)增一。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，按照下列公式確定轉(zhuǎn)發(fā)概率<formula>formula see original document page 2</formula>^柳，0^;其中，為所設(shè)定的轉(zhuǎn)發(fā)概率上限，p th為所設(shè)定的復(fù)制密度閾值，丄"e"w&(W) = ，為指定消息的局部復(fù)制密度，Ci (Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn)中攜帶消息i的備份總數(shù)，N(Rt)表示在T時(shí)間內(nèi)遇到的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；Rt = min(lastT， intervalT)，其中l(wèi)astT表示網(wǎng)絡(luò)開始統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)目和消息數(shù)目后的持續(xù)時(shí)間，intervalT為所設(shè)定的時(shí)間間隔值。
全文摘要
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種DTN或ICN網(wǎng)絡(luò)上自適應(yīng)變概率轉(zhuǎn)發(fā)消息的方法，包括通過設(shè)定時(shí)間間隔值定義近期相遇節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)記錄近期相遇節(jié)點(diǎn)的信息；依據(jù)該信息，當(dāng)收到需緩存的消息后，節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)近期相遇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和該消息在近期相遇節(jié)點(diǎn)中含有的拷貝數(shù)；通過已知的相遇節(jié)點(diǎn)數(shù)和消息備份數(shù)對(duì)該消息的局部復(fù)制密度進(jìn)行計(jì)算和記錄；節(jié)點(diǎn)收到對(duì)消息的請(qǐng)求信息后，確定局部復(fù)制密度確定消息的轉(zhuǎn)發(fā)概率；根據(jù)求得的轉(zhuǎn)發(fā)概率對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明能夠有效降低節(jié)點(diǎn)能耗，節(jié)約節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間和鏈路帶寬，實(shí)現(xiàn)整個(gè)DTN網(wǎng)絡(luò)生命期的延長(zhǎng)和性能的改善。
文檔編號(hào)H04W28/00GK101695179SQ200910070828
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者張賽男, 趙傳棟, 趙西滿, 金志剛 申請(qǐng)人:天津大學(xué);