一種網(wǎng)絡節(jié)點及數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種網(wǎng)絡節(jié)點以及數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。本發(fā)明基于DTN網(wǎng)絡特性為網(wǎng)絡節(jié)點制定了信息維護、更新機制，以使每個網(wǎng)絡節(jié)點可以計算出任意時刻網(wǎng)絡的拓撲結構，進而為后續(xù)的路由選擇提供支持；并基于公平性原則依據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和排隊等待時間制定了網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度策略。在此基礎上，公開的數(shù)據(jù)傳輸方法中，源節(jié)點綜合考慮當前節(jié)點的數(shù)據(jù)排隊情況以及節(jié)點間的鏈路帶寬，依據(jù)當前網(wǎng)絡的實時狀態(tài)計算、獲取下一跳節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并保證下一跳節(jié)點處于當前網(wǎng)絡的最優(yōu)路徑上?？梢?，本發(fā)明兼顧了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母邔崟r性和公平性，減少了網(wǎng)絡的平均時延，解決了傳輸帶寬和節(jié)點容量均受限的DTN中高成功率、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸問題。
【專利說明】一種網(wǎng)絡節(jié)點及數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于計算機無線網(wǎng)絡【技術領域】，尤其涉及一種網(wǎng)絡節(jié)點及數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，部署在極端環(huán)境下的挑戰(zhàn)性網(wǎng)絡具有間歇連接、頻繁割裂、時延極高、非對稱的數(shù)據(jù)率、較高的誤碼率與丟包率以及異構互連等特性，這些特性使得Internet (因特網(wǎng))體系結構不能有效地應用在該挑戰(zhàn)性網(wǎng)絡中。
[0003]基于此，為實現(xiàn)上述孤島式異構挑戰(zhàn)性網(wǎng)絡間的互連、互操作以及異步消息的可靠傳輸，容遲與容斷網(wǎng)絡(DTN, delay and disruption tolerant network)作為一種新型的網(wǎng)絡體系結構應運而生，DTN是一個無線分布式移動網(wǎng)絡，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點均有預定的運行軌跡，例如分布式星群網(wǎng)絡。路由以及基于路由的數(shù)據(jù)傳輸是DTN網(wǎng)絡層的主要功能，是DTN節(jié)點間通信以及提高網(wǎng)絡連接性的基礎，因此，路由策略以及基于路由策略的數(shù)據(jù)傳輸方法成為本領域的研究熱門。
[0004]現(xiàn)實應用場景中，往往存在節(jié)點資源受限的情況，例如有限的傳輸帶寬和節(jié)點容量，從而，提供一種傳輸帶寬和節(jié)點容量均受限情況下的高成功率、低延遲的路由策略以及數(shù)據(jù)傳輸方法成為本領域亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種網(wǎng)絡節(jié)點及數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，以解決傳輸帶寬和節(jié)點容量均受限情況下的DTN中高成功率、低延遲的路由選擇及數(shù)據(jù)傳輸問題。
[0006]為此，本發(fā)明公開如下技術方案:
[0007]—種網(wǎng)絡節(jié)點，包括信息維護更新模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其中:
[0008]所述信息維護更新模塊，用于維護并定期更新所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息以及其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，所述其他網(wǎng)絡節(jié)點與所述網(wǎng)絡節(jié)點為具有相同結構和功能的對等節(jié)點，所述節(jié)點信息包括節(jié)點的剩余容量信息、預先存儲并維護的各消息隊列的隊列信息以及節(jié)點的運行軌跡和狀態(tài)信息；
[0009]所述數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收其他網(wǎng)絡節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)存儲在所述網(wǎng)絡節(jié)點相應的消息隊列中；
[0010]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于基于數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和數(shù)據(jù)的排隊等待時間，計算所述網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中數(shù)據(jù)的綜合權重，并依據(jù)所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息獲取綜合權重最大的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)路由，對所述綜合權重最大的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0011]上述網(wǎng)絡節(jié)點，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)具體為報文。
[0012]上述網(wǎng)絡節(jié)點，優(yōu)選的，所述消息隊列的隊列信息包括報文的入隊速率、出隊速率和排隊報文的大小。[0013] 上述網(wǎng)絡節(jié)點，優(yōu)選的，所述信息維護更新模塊包括:
[0014]更新時間判斷單元，用于判斷所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息距上次更新時間是否大于等于一個更新周期，如果是，則觸發(fā)所述節(jié)點信息計算單元；
[0015]節(jié)點信息計算單元，用于計算所述網(wǎng)絡節(jié)點各個消息隊列的隊列信息及剩余容量
信息；
[0016]數(shù)據(jù)廣播單元，用于將計算出的隊列信息及剩余容量信息加入更新信息數(shù)據(jù)包，并廣播所述更新信息數(shù)據(jù)包；
[0017]廣播信息接收單元，用于接收其他網(wǎng)絡節(jié)點廣播的更新信息數(shù)據(jù)包，并判斷是否是第一次接收到所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包，若判斷結果為是，則觸發(fā)所述廣播信息更新單元，否則，若判斷結果為否，則觸發(fā)所述廣播信息丟棄單元；
[0018]廣播信息更新單元，更新所存儲的所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的隊列信息及剩余容量信息，并將所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包廣播出去；
[0019]廣播信息丟棄單元，用于丟棄所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包。
[0020]上述網(wǎng)絡節(jié)點，優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括:
[0021]權重計算單元，用于利用如下公式計算網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中優(yōu)先級為i的報文I的綜合權重W1 =W1 = (T-tx) a i，其中:a ^為優(yōu)先級為i的報文I的優(yōu)先級權重，報文的優(yōu)先級越高，其優(yōu)先級權重越大，T是當前時刻，tx是報文I到達所述網(wǎng)絡節(jié)點的時刻；
[0022]最大權重選擇單元，用于從所述網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中選擇綜合權重最大的報文；
[0023]報文轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述綜合權重最大的報文。
[0024]一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括:
[0025]有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑；
[0026]源節(jié)點從所述η條潛在傳輸路徑上獲取X個與所述源節(jié)點相鄰的網(wǎng)絡節(jié)點作為所述源節(jié)點的潛在中繼節(jié)點，其中，η、X為不小于I的自然數(shù)，且X≤η;
[0027]源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并將加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，其中，所述加權期望延遲時間為基于所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量對所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間進行加權所得，所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間具體為將數(shù)據(jù)從所述潛在中繼節(jié)點傳輸至目的節(jié)點所需的最小期望延遲時間；
[0028]源節(jié)點將其待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述下一跳節(jié)點；
[0029]判斷所述下一跳節(jié)點是否為目的節(jié)點，若判斷結果為是，則結束；否則，若判斷結果為否，則將所述下一跳節(jié)點作為新的源節(jié)點，并轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟:
[0030]有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑。
[0031]上述方法，優(yōu)選的，所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并將加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，具體包括:
[0032]源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點到目的節(jié)點的期望延遲時間；
[0033]源節(jié)點獲取每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量；[0034]源節(jié)點依據(jù)每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量，計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間；
[0035]源節(jié)點選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為其下一跳節(jié)點。
[0036]一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括潛在路徑計算模塊、潛在中繼獲取模塊、下一跳節(jié)點選擇模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及判斷模塊，其中:
[0037]所述潛在路徑計算模塊，用于使有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑；
[0038]所述潛在中繼獲取模塊，用于使所述源節(jié)點從所述η條潛在傳輸路徑上獲取X個與所述源節(jié)點相鄰的網(wǎng)絡節(jié)點作為所述源節(jié)點的潛在中繼節(jié)點，其中，η、χ為不小于I的自然數(shù)，且X≤η;
[0039]所述下一跳節(jié)點選擇模塊，用于使所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，其中，所述加權期望延遲時間為基于所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量對所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間進行加權所得，所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間具體為將數(shù)據(jù)從所述潛在中繼節(jié)點傳輸至目的節(jié)點所需的最小期望延遲時間；；
[0040]所述轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于使所述源節(jié)點將其待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述下一跳節(jié)點；
[0041]所述判斷模塊，用于判斷所述下一跳節(jié)點是否為目的節(jié)點，若判斷結果為是，則結束；否則，若判斷結果為否，則將所述下一跳節(jié)點作為新的源節(jié)點，并觸發(fā)執(zhí)行所述潛在路徑計算模塊。
[0042]上述系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述下一跳節(jié)點選擇模塊具體包括:
[0043]期望延遲時間計算單元，用于使所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點到目的節(jié)點的期望延遲時間；
[0044]剩余容量獲取單元，用于使所述源節(jié)點獲取每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量；
[0045]加權期望延遲時間計算單元，用于使源節(jié)點依據(jù)每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量，計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間；
[0046]下一跳節(jié)點選擇單元，用于使所述源節(jié)點選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為其下一跳節(jié)點。
[0047]本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡節(jié)點以及基于該網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)。為解決DTN網(wǎng)絡中的路由選擇及數(shù)據(jù)傳輸問題，本發(fā)明基于DTN的網(wǎng)絡特性為網(wǎng)絡節(jié)點制定了信息維護、更新機制，例如對剩余容量、隊列信息、運行軌跡和狀態(tài)信息等進行定期更新和廣播，以使每個網(wǎng)絡節(jié)點可以計算出任意時刻網(wǎng)絡的拓撲結構，進而為節(jié)點后續(xù)的數(shù)據(jù)路由選擇提供支持；并基于公平性原則綜合依據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和排隊等待時間制定了網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度策略。在此基礎上，公開的數(shù)據(jù)傳輸方法中，源節(jié)點綜合考慮當前網(wǎng)絡中節(jié)點的排隊情況以及節(jié)點間的鏈路帶寬等信息，依據(jù)當前網(wǎng)絡的實時狀態(tài)計算、獲取下一跳節(jié)點，保證下一跳節(jié)點處于當前網(wǎng)絡中的最優(yōu)路徑上(即下一跳節(jié)點為加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點)，之后，下一跳節(jié)點作為新的源節(jié)點會根據(jù)網(wǎng)絡的實時狀態(tài)重新計算自身到目的節(jié)點的最優(yōu)傳輸路徑、進而獲取新的下一跳節(jié)點，直至數(shù)據(jù)傳輸至目的節(jié)點為止。
[0048]可見，本發(fā)明基于DTN的網(wǎng)絡特性制定了網(wǎng)絡節(jié)點的信息維護、更新機制，并基于公平性原則制定了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度策略，在此基礎上，綜合考慮網(wǎng)絡的傳輸帶寬、節(jié)點容量及排隊情況，提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，數(shù)據(jù)傳輸過程中，每一跳節(jié)點的選擇均會根據(jù)當前網(wǎng)絡的實時狀態(tài)重新計算、獲取，保證了最終所得的傳輸路徑為最優(yōu)路徑，從而本發(fā)明在保證高實時性的報文被及時轉(zhuǎn)發(fā)的同時，兼顧了公平性，減少了網(wǎng)絡的平均時延，解決了資源受限情況下的DTN中高成功率、低延遲的路由選擇、數(shù)據(jù)傳輸問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0050]圖1是本發(fā)明實施例一公開的網(wǎng)絡節(jié)點的結構示意圖；
[0051]圖2是本發(fā)明實施例二公開的數(shù)據(jù)傳輸方法流程圖；
[0052]圖3是本發(fā)明實施例二公開的節(jié)點網(wǎng)絡示例圖；
[0053]圖4是本發(fā)明實施例二公開的下一跳節(jié)點的獲取過程流程圖；
[0054]圖5是本發(fā)明實施例三公開的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0055]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0056]實施例一
[0057]本發(fā)明實施例一公開一種網(wǎng)絡節(jié)點。
[0058]延遲容忍網(wǎng)絡，即DTN，是一個無線分布式移動網(wǎng)絡，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點均有預定的運行軌跡，例如，分布式星群網(wǎng)絡。為了解決節(jié)點容量有限以及鏈路帶寬受限情況下DTN中的路由選擇、數(shù)據(jù)傳輸問題，本發(fā)明基于DTN的網(wǎng)絡特性制定了網(wǎng)絡節(jié)點的信息維護、更新機制，并基于公平性原則綜合依據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和排隊等待時間制定了網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度策略，從而為DTN中各個網(wǎng)絡節(jié)點之間的路由選擇、數(shù)據(jù)傳輸提供支持，以下對本發(fā)明的網(wǎng)絡節(jié)點進行說明。
[0059]請參見圖1，網(wǎng)絡節(jié)點包括信息維護更新模塊101、數(shù)據(jù)接收模塊102和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊103。
[0060]信息維護更新模塊101，用于維護并定期更新所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息以及其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，所述其他網(wǎng)絡節(jié)點與所述網(wǎng)絡節(jié)點為具有相同結構和功能的對等節(jié)點，所述節(jié)點信息包括節(jié)點的剩余容量信息、預先存儲并維護的各消息隊列的隊列信息以及節(jié)點的運行軌跡和狀態(tài)信息。
[0061]其中，信息維護更新模塊101包括更新時間判斷單元、節(jié)點信息計算單元、數(shù)據(jù)廣播單元、廣播信息接收單元、廣播信息更新單元和廣播信息丟棄單元。
[0062]更新時間判斷單元，用于判斷所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息距上次更新時間是否大于等于一個更新周期，如果是，則觸發(fā)所述節(jié)點信息計算單元；
[0063]節(jié)點信息計算單元，用于計算所述網(wǎng)絡節(jié)點各個消息隊列的隊列信息及剩余容量
信息；
[0064]數(shù)據(jù)廣播單元，用于將計算出的隊列信息及剩余容量信息加入更新信息數(shù)據(jù)包，并廣播所述更新信息數(shù)據(jù)包；
[0065]廣播信息接收單元，用于接收其他網(wǎng)絡節(jié)點廣播的更新信息數(shù)據(jù)包，并判斷是否是第一次接收到所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包，若判斷結果為是，則觸發(fā)所述廣播信息更新單元，否則，若判斷結果為否，則觸發(fā)所述廣播信息丟棄單元；
[0066]廣播信息更新單元，更新所存儲的所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的隊列信息及剩余容量信息，并將所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包廣播出去；
[0067]廣播信息丟棄單元，用于丟棄所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包。
[0068]具體地，為選擇當前最佳路由，有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點，在選擇下一跳中繼節(jié)點時需要知道每個潛在中繼節(jié)點的擁塞程度及其期望延遲等待時間，為此，本發(fā)明中的網(wǎng)絡節(jié)點，即DTN網(wǎng)絡中的每個節(jié)點均維護自身的節(jié)點信息，周期性地計算、更新自身的節(jié)點信息、并將更新的實時節(jié)點信息廣播出去，例如對每個消息隊列的入隊、出隊速率、排隊報文大小、剩余容量以及運行軌跡進行周期性廣播；從而，網(wǎng)絡中各個網(wǎng)絡節(jié)點均可定期接收到其他節(jié)點廣播的實時更新信息，進而獲知DTN的實時網(wǎng)絡狀態(tài)，基于此，每個節(jié)點可通過維護其它節(jié)點的實時節(jié)點信息，來計算自身到其它節(jié)點發(fā)送報文的期望延遲時間，進而為路由選擇提供支撐。
[0069]本實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點之間轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具體為報文。
[0070]網(wǎng)絡中的每個節(jié)點按照報文的優(yōu)先級將其接收到的各個報文分別存放在k個不同的消息隊列中，每個消息隊列中的報文為一個優(yōu)先級，假設節(jié)點j每隔時間Tu更新一次其所維護的自身的消息隊列信息，那么在第k次更新時，優(yōu)先級為i的消息隊列的入隊速率、出隊速率以及排隊報文大小分別利用以下的式(I)、(2)和(3)進行計算:
[0071]Tm
H I(I)
[0072]t 、
I(2)
[0073]B,,k.、
C 3)
[0074]其中，<和》C分別是優(yōu)先級為i的消息隊列在第k個更新周期的入隊速率和出隊速率。B；為優(yōu)先級為i的報文I的大小，Biik表示在第k個更新周期開始時優(yōu)先級為i的
報文的總大小，和Niik分別為優(yōu)先級為i的消息隊列在第k個更新周期接收到的報文總數(shù)、轉(zhuǎn)發(fā)的報文總數(shù)以及正在排隊的報文總數(shù)。
[0075]節(jié)點j的剩余容量大小則利用以下的式4)進行計算:[0076]
【權利要求】
1.一種網(wǎng)絡節(jié)點，其特征在于，包括信息維護更新模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其中: 所述信息維護更新模塊，用于維護并定期更新所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息以及其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，所述其他網(wǎng)絡節(jié)點與所述網(wǎng)絡節(jié)點為具有相同結構和功能的對等節(jié)點，所述節(jié)點信息包括節(jié)點的剩余容量信息、預先存儲并維護的各消息隊列的隊列信息以及節(jié)點的運行軌跡和狀態(tài)信息； 所述數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收其他網(wǎng)絡節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)存儲在所述網(wǎng)絡節(jié)點相應的消息隊列中； 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于基于數(shù)據(jù)的優(yōu)先級和數(shù)據(jù)的排隊等待時間，計算所述網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中數(shù)據(jù)的綜合權重，并依據(jù)所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息獲取綜合權重最大的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)路由，對所述綜合權重最大的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。
2.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其特征在于，所述數(shù)據(jù)具體為報文。
3.根據(jù)權利要求2所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其特征在于，所述消息隊列的隊列信息包括報文的入隊速率、出隊速率和排隊報文的大小。
4.根據(jù)權利要求1所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其特征在于，所述信息維護更新模塊包括: 更新時間判斷單元，用 于判斷所述網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息距上次更新時間是否大于等于一個更新周期，如果是，則觸發(fā)所述節(jié)點信息計算單元； 節(jié)點信息計算單元，用于計算所述網(wǎng)絡節(jié)點各個消息隊列的隊列信息及剩余容量信息； 數(shù)據(jù)廣播單元，用于將計算出的隊列信息及剩余容量信息加入更新信息數(shù)據(jù)包，并廣播所述更新信息數(shù)據(jù)包； 廣播信息接收單元，用于接收其他網(wǎng)絡節(jié)點廣播的更新信息數(shù)據(jù)包，并判斷是否是第一次接收到所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包，若判斷結果為是，則觸發(fā)所述廣播信息更新單元，否則，若判斷結果為否，則觸發(fā)所述廣播信息丟棄單元； 廣播信息更新單元，更新所存儲的所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的隊列信息及剩余容量信息，并將所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包廣播出去； 廣播信息丟棄單元，用于丟棄所述其他網(wǎng)絡節(jié)點的所述更新信息數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權利要求4所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括: 權重計算單元，用于利用如下公式計算網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中優(yōu)先級為i的報文I的綜合權重wl =W1 = (T-tx) a i，其中:a ^為優(yōu)先級為i的報文I的優(yōu)先級權重，報文的優(yōu)先級越高，其優(yōu)先級權重越大，T是當前時刻，tx是報文I到達所述網(wǎng)絡節(jié)點的時刻； 最大權重選擇單元，用于從所述網(wǎng)絡節(jié)點的各消息隊列中選擇綜合權重最大的報文； 報文轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述綜合權重最大的報文。
6.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，基于如權利要求1-5任意一項所述的網(wǎng)絡節(jié)點,所述方法包括: 有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑； 源節(jié)點從所述η條潛在傳輸路徑上獲取X個與所述源節(jié)點相鄰的網(wǎng)絡節(jié)點作為所述源節(jié)點的潛在中繼節(jié)點，其中，η、X為不小于I的自然數(shù)，且X≤η ；源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并將加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，其中，所述加權期望延遲時間為基于所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量對所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間進行加權所得，所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間具體為將數(shù)據(jù)從所述潛在中繼節(jié)點傳輸至目的節(jié)點所需的最小期望延遲時間； 源節(jié)點將其待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述下一跳節(jié)點； 判斷所述下一跳節(jié)點是否為目的節(jié)點，若判斷結果為是，則結束；否則，若判斷結果為否，則將所述下一跳節(jié)點作為新的源節(jié)點，并轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟:有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑。
7.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并將加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，具體包括: 源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點到目的節(jié)點的期望延遲時間； 源節(jié)點獲取每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量； 源節(jié)點依據(jù)每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量，計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間； 源節(jié)點選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為其下一跳節(jié)點。
8.一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括潛在路徑計算模塊、潛在中繼獲取模塊、下一跳節(jié)點選擇模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及判斷模塊，其中: 所述潛在路徑計算模塊，用于使有數(shù)據(jù)傳輸需求的源節(jié)點依據(jù)其所維護的其他網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點信息，計算從所述源節(jié)點到目的節(jié)點的η條潛在傳輸路徑； 所述潛在中繼獲取模塊，用于使所述源節(jié)點從所述η條潛在傳輸路徑上獲取X個與所述源節(jié)點相鄰的網(wǎng)絡節(jié)點作為所述源節(jié)點的潛在中繼節(jié)點，其中，η、X為不小于I的自然數(shù)，且X≤η; 所述下一跳節(jié)點選擇模塊，用于使所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間，并選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為所述源節(jié)點的下一跳節(jié)點，其中，所述加權期望延遲時間為基于所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量對所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間進行加權所得，所述潛在中繼節(jié)點的期望延遲時間具體為將數(shù)據(jù)從所述潛在中繼節(jié)點傳輸至目的節(jié)點所需的最小期望延遲時間；； 所述轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于使所述源節(jié)點將其待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述下一跳節(jié)點； 所述判斷模塊，用于判斷所述下一跳節(jié)點是否為目的節(jié)點，若判斷結果為是，則結束；否則，若判斷結果為否，則將所述下一跳節(jié)點作為新的源節(jié)點，并觸發(fā)執(zhí)行所述潛在路徑計算模塊。
9.根據(jù)權利要求8所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述下一跳節(jié)點選擇模塊具體包括: 期望延遲時間計算單元，用于使所述源節(jié)點計算每個所述潛在中繼節(jié)點到目的節(jié)點的期望延遲時間； 剩余容量獲取單元，用于使所述源節(jié)點獲取每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量；加權期望延遲時間計算單元，用于使源節(jié)點依據(jù)每個所述潛在中繼節(jié)點的剩余容量，計算每個所述潛在中繼節(jié)點的加權期望延遲時間； 下一跳節(jié)點選擇單元，用于使所述源節(jié)點選擇加權期望延遲時間最小的潛在中繼節(jié)點作為其下一跳 節(jié)點。
【文檔編號】H04L12/721GK103986653SQ201410234723
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權日:2014年5月29日
【發(fā)明者】黃河, 孫玉娥, 劉超, 李凡長 申請人:蘇州大學